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可再生阻燃疏水复合纸板的制备及其力学性能

Preparation of flame retardant hydrophobic renewable composite paperboard and its mechanical properties

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为了研制一种兼具阻燃性及疏水性并有优良力学性能的可再生复合纸板,本研究以聚磷酸铵(APP)-卡拉胶(KC)构建了膨胀型阻燃体系(IFR),以正硅酸乙酯(TEOS)-甲基三甲氧基硅烷(MTMS)@氢氧化镁铝(MAH)作为协同阻燃剂、以硅烷偶联剂KH550(AEMO)@SiO2作为疏水性填料、以可再生纸浆为基材,制备了APP-KC-[(TEOS-MTMS)@MAH]-(AEMO@SiO2)复合纸板,并测得其力学性能;采用垂直燃烧实验和极限氧指数(LOI)表征纸板的阻燃效果;采用FE-SEM表征微观形貌;通过FTIR分析燃烧前后功能团变化;利用TG分析其热稳定性;采用接触角(CA)测试、滚动角(SA)测试等来测定其疏水性能.测试结果发现,复合纸板吸水率为1.78 g·m−2、戳穿强度为6.4 J;边压强度为8.3 kN·m−1、平压强度为360 kPa.采用优选配方(APP、KC、MTH、ATH的质量比为3:2:1:1)时LOI达到32％;燃烧实验后得炭化长度为19 mm,续焰时间为0.5 s,灼焰时间为3 s.TG结果表明其残炭量为37.5％.SEM结果表明燃烧后的复合纸板表面具有发泡炭层且纤维完整.CA达110.2°,SA为12°,含水率较原纸版降低232％.APP-KC-[(TEOS-MTMS)@MAH]-(AEMO@SiO2)复合纸板具有良好阻燃性、疏水性及力学性能.

万成婕、陈景华、杨小贤、符学栋、马兰、许楚悦、陈烨

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上海理工大学 出版印刷与艺术设计学院,上海 200093

阻燃性 膨胀型阻燃体系 疏水性 卡拉胶 复合纸板 力学性能

大学生创新创业项目

XJ2021450

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210702.003

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(5)
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