慧正資訊：聚氯乙烯 ( PVC) 是常用的一種熱塑性通用塑料，由于其具有優(yōu)良的力學(xué)性能，耐腐蝕性好，抗老化和阻燃性能，被廣泛應(yīng)用于建筑材料中。

雖然硬質(zhì)PVC由于添加增塑劑的量少，阻燃性能優(yōu)于軟質(zhì) PVC 材料，但是在阻燃抑煙方面仍然需要改善，因?yàn)镻VC中含有氯，很容易在燃燒過程中產(chǎn)生大量的有害酸性氣體。大多數(shù)阻燃劑都受到價(jià)格昂貴所限制，再加上制備工藝復(fù)雜，無法大規(guī)模批量生產(chǎn)，能真正工業(yè)化應(yīng)用的非常少。

無機(jī)阻燃劑以氫氧化鎂( MH)為代表，不僅可以起到增強(qiáng)的作用，還具有良好的抑煙性能，其分解產(chǎn)生的水汽和氧化鎂分別在氣相和凝聚相起到阻燃抑煙作用。

為了研究GY-3000、HX-3000和GY-6000氫氧化鎂粉體與三氧化二銻的協(xié)同阻燃體系對(duì)硬質(zhì)PVC材料的力學(xué)性能和阻燃性能的影響，設(shè)計(jì)配方如下表所示：

按照配方表的比例混合，放入擠出機(jī)料筒，在擠出機(jī)上180℃-195℃度擠出5mm的薄片，然后制作成相應(yīng)的尺寸，分別用于氧指數(shù)（80mm*10mm*5mm）、煙密度(25mm*25mm*3mm)、拉伸強(qiáng)度（150mm*10mm*5mm）、沖擊(80mm*10mm*5mm)試樣。

粒徑分布: 使用激光顆粒分布測(cè)量?jī)x測(cè)量粉體的粒徑及其分布。比表面積: 采用比表面積儀 BET 進(jìn)行測(cè)試。白度: 按照 GB /T 5950—2008 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。吸油 量: 按 照 DB /T 5211. 15—2014 標(biāo) 準(zhǔn) 進(jìn) 行測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下表：

氧指數(shù)：按照GB/T2406.2-2009標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。煙密度：按照GB/T8627-2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。力學(xué)性能：按照GB/T 1040.1-2006標(biāo)準(zhǔn)和GB/T 1843-2008標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行塑料拉伸性能測(cè)試和懸臂梁沖擊強(qiáng)度測(cè)試。

從表中可以看出，未添加阻燃劑的拉伸強(qiáng)度為27.3MPa，單獨(dú)添加Sb2O3的PVC的拉伸強(qiáng)度略有提高，為28.3MPa。添加GY3000的MH會(huì)使制品的拉伸強(qiáng)度有一定的下降；HX-3000的拉伸強(qiáng)度沒有下降，其中5號(hào)配方（4份MH代替1份Sb2O3）拉伸強(qiáng)度略有提高，為27.8MPa，說明HX-3000經(jīng)過表面處理后與PVC的相容性提高，從而改善了力學(xué)性能。加入GY-6000四份的MH復(fù)合材料，拉伸強(qiáng)度會(huì)降低，但隨著MH加入量的提高，拉伸強(qiáng)度隨著加入量的增加逐漸越大，最高達(dá)到28.9MPa，明顯高于其他配方，說明MH的粒徑變小，與PVC的接觸面積增加，拉伸性能的增強(qiáng)效果明顯。

從表中可以看出，未添加阻燃劑的沖擊強(qiáng)度為3.27MPa，單獨(dú)添加Sb2O3的PVC的沖擊強(qiáng)度明顯提高，達(dá)到4.55MPa。當(dāng)添加4份GY-3000的MH復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度大幅提高到4 MPa，但是隨著含量繼續(xù)增加，復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度反而下降?；钚訦X-3000的拉伸強(qiáng)度提高幅度大，最高可以提高到4.13MPa，表面處理后可以有效改善力學(xué)性能。GY-6000 MH復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度提高幅度最大，隨著MH加入量的提高，沖擊強(qiáng)度隨著加入量的增加迅速上升，最高達(dá)到5.42MPa，明顯高于其他配方，說明粒徑變細(xì)，微球增韌效果明顯，沖擊韌性會(huì)大幅提高。

從表中的氧指數(shù)數(shù)據(jù)可以看出，加入MH的PVC復(fù)合材料的氧指數(shù)都大幅提高，加入8份GY-3000時(shí)氧指數(shù)最高達(dá)到47.6%，HX-3000氧指數(shù)略低，可能是外表面的表面活性劑對(duì)氧指數(shù)有一定影響，但還是高于未添加阻燃的PVC。GY-6000的加入量越多氧指數(shù)越大，氧指數(shù)最高達(dá)到47%。

從抑煙數(shù)據(jù)可以看出，加入阻燃劑的PVC復(fù)合材料的煙密度等級(jí)明顯降低。單獨(dú)使用Sb2O3的PVC復(fù)合材料最大煙密度降至85%，GY-3000的抑煙效果最好，隨著加入量增加，抑煙效果不斷提高，最低降至72.5%。HX-3000和GY-6000的抑煙效果略低于GY-3000，最大煙密度的最低值分別為75.48%和74.64%。

通過對(duì)不同種類和組分的MH復(fù)合材料進(jìn)行阻燃抑煙性能和力學(xué)性能進(jìn)行研究，并得出以下結(jié)論：

1.加入MH的PVC復(fù)合材料的氧指數(shù)都大幅提高，加入8份GY-3000時(shí)氧指數(shù)最高達(dá)到47.6%；GY-6000的加入量越多氧指數(shù)越大，氧指數(shù)最高達(dá)到47%。

2. GY-3000的抑煙效果最好，隨著加入量增加，抑煙效果不斷提高，最低降至72.5%。HX-3000和GY-6000的抑煙效果略低于GY-3000，最大煙密度的最低值分別為75.5%和74.6%。

3.加入12份GY-6000 MH復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度最高，分別達(dá)到28.9MPa和5.4MPa。