【正文】 手段。 查閱大量的文獻(xiàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)木塑材料的阻燃研究技術(shù)主要有：通過添加硼酸和硼砂等混合物作為阻燃劑，會(huì)對(duì)阻燃有幫助，但是材料的彈性模量和斷裂模量都降低，并且吸濕性增加；加入常用的無機(jī)阻燃劑如氫氧化鋁，由于添加量需要大量使用才能達(dá)到阻燃效果，嚴(yán)重?fù)p傷基體的機(jī)械性能，且大量使用時(shí)會(huì)在材料燃燒過程中產(chǎn)生大量白煙 。這不僅會(huì)導(dǎo)致材料力學(xué)性能下降，而且對(duì)于已經(jīng)填充大量木粉的高分子聚合物基體來說也是不現(xiàn)實(shí)的，這會(huì)對(duì)混合和加工帶來極大的困難；為進(jìn)一步改善 PVC 木塑的阻燃性能，研究中也有用有機(jī)改性蒙脫土 (OMMT)加入 PVC/木粉體系，制備出有機(jī)蒙脫土 /木粉 /聚氯乙烯 /納米復(fù)合阻燃材料。雖然這種方法有助于提高材料力學(xué)強(qiáng)度，材料的阻燃性能也有一定程度的改善，但這種方法成本高，并且過量的填入會(huì)導(dǎo)致增加了木塑復(fù)合材料燃燒的煙氣危害性，另外關(guān)于蒙脫土與材料的相容性還沒有得到實(shí)質(zhì)性的改善，有關(guān) OMMT 增強(qiáng)木塑復(fù)合材料的阻燃性能還不能通 過 LOI 和垂直燃燒等級(jí)測(cè)試，對(duì)實(shí)際使用意義不是很大。 關(guān)于 PVC 材料的阻燃、抑煙技術(shù)的研究已近 30 年，各種阻燃劑對(duì) PVC的作用及阻燃機(jī)理的研究也有大量文獻(xiàn)報(bào)道，但關(guān)于 PVC 木塑的阻燃抑煙研究很少， 國(guó)內(nèi) 白曉艷等主要針對(duì)過渡金屬氧化物對(duì) PVC 基木塑復(fù)合材料燃燒性能的影響進(jìn)行了研究分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，木粉與 PVC 二者之間存在相互作用，PVC 木塑的降解更多具有 PVC 降解的特征，而對(duì)于木粉填充對(duì) PVC 木塑 的燃燒性能的影響卻沒有進(jìn)一步研究報(bào)道。查找 相關(guān) 專利僅有東北林業(yè)大學(xué)王清文等進(jìn)行了阻燃抑煙型的木塑材料的研究，但其在國(guó)內(nèi) 木塑企業(yè)的應(yīng)用拓展方面未見報(bào)道。 單純從依靠 PVC自身的難燃性會(huì)賦予材料一定的阻燃性， 但都 不考慮 PVC木塑復(fù)合材料在燃燒時(shí)發(fā)煙量大的問題。由于木塑為新生代產(chǎn)品，較長(zhǎng)時(shí)期以來國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一直缺位。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，木塑復(fù)合材料 /制品及設(shè)備方面的糾紛日漸增多，已經(jīng)直接影響到國(guó)內(nèi)木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。 據(jù)目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)和市場(chǎng)容量預(yù)測(cè)，中國(guó)木塑產(chǎn)業(yè)如果能夠在技術(shù)和質(zhì)量上有所突破，其產(chǎn)量完全有把握大幅度超過美國(guó)，保守估計(jì) “ 十二五 ” 期間傳統(tǒng)木塑復(fù)合材料總產(chǎn)量有望達(dá)到 500 萬噸左右，產(chǎn)值超過 600 億元。今 年幾大展會(huì)，包括 20xx 上海國(guó)際工業(yè)材料展覽會(huì)上海國(guó)際木制環(huán)保門窗展覽會(huì)等對(duì)加大對(duì)木塑材料的推廣，這也是國(guó)家大力提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的一個(gè)大趨勢(shì)。相信木塑市場(chǎng)會(huì)逐步完善，這對(duì)于木塑制品阻燃性的要求也會(huì)更加明確。當(dāng)下開發(fā)阻燃的木塑復(fù)合材料是減少火災(zāi)發(fā)生的戰(zhàn)略性措施之一，是關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和人類生存的重大舉措。對(duì) PVC 木塑的阻燃 抑煙 研究，獲得理想的阻燃復(fù)合材料迫在眉睫。 總體目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要性能與技術(shù)指標(biāo) 、 總體目標(biāo) 此項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是采用阻燃改性 ， 達(dá)到提高 PVC 木塑制品的阻燃和抑煙性能。要 求產(chǎn)品不僅能降低材料的火災(zāi)危險(xiǎn)，同時(shí)又保持外觀似木的特性、成本低、成型性能和力學(xué)性能。 其阻燃抑煙要求可達(dá)到國(guó)家阻燃 C 級(jí)，UL94 V0， NBC 等各國(guó)關(guān)于阻燃的要求， 能夠?yàn)?客戶 提供一種阻燃性能好，同時(shí)又兼具經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、力學(xué)性能好的阻燃 抑煙型的 木塑材料。 創(chuàng)新的技術(shù)和當(dāng)前技術(shù)的對(duì)比 當(dāng)前的技術(shù) 創(chuàng)新的技術(shù) 木粉含量低，為主要組份之一；隨著木粉含量的加大，阻燃性能下降； 木粉含量高，且阻燃性能好。 用生產(chǎn)普通塑料型材使用的模具和設(shè)備，擠出速率低 針對(duì)阻燃木塑開發(fā)專屬的模具和設(shè)備，口模帶冷卻裝置，生產(chǎn)穩(wěn)定，壽 命長(zhǎng)，擠出速率高。 普通 PP， PE基木塑易燃，阻燃的 PP，PE基木塑采用傳統(tǒng)方法，單純的添加阻燃劑，防火性能差或者性價(jià)比低。 國(guó)家阻燃 C級(jí)， UL94 V0，性價(jià)比高。 、 研究?jī)?nèi)容 本次申報(bào)項(xiàng)目旨在制造一種具有阻燃抑煙特性的發(fā)泡 PVC 木塑制品，用作建筑裝飾材料，其發(fā)煙量低且成本低廉。研究?jī)?nèi)容包括： 通過對(duì) PVC 木塑阻燃抑煙配方設(shè)計(jì)，提高樹脂本身的阻燃性。由于 此項(xiàng)目中 原料 體系 組份中木粉含量高， 堆積密度大 ， 并且加入了增塑劑、穩(wěn)定劑等，這些助劑的加入會(huì)導(dǎo)致木粉與高分子樹脂界面發(fā)生變化，降低二者的相容性，損害材料的阻燃性能。同時(shí)，大量的木粉添加也會(huì)導(dǎo)致材料的易燃性增加。因而在配方設(shè)計(jì)時(shí)，通過對(duì)木粉進(jìn)行處理，達(dá)到對(duì)木粉的包覆，提高 材料的 阻燃性 ； 配合 專屬模具和設(shè)備的開發(fā)， 以 提高擠出速率 ； 考慮到調(diào)整配方后，會(huì)導(dǎo)致材料的力學(xué)性能損傷，需要對(duì) 聚氯乙烯的進(jìn)行增韌改性。減少因 助劑 造成的制品阻燃性能下降，實(shí)現(xiàn)在滿足阻燃要求的前提下，木粉的填充最大量 ； 研究熱穩(wěn)定劑對(duì) PVC 木塑的抑煙作用。選擇最適合的熱穩(wěn)定劑，促進(jìn)PVC 分子鏈更早和更快地交聯(lián)，從而破壞由多烯結(jié)構(gòu)生成芳烴化合物的可能性，促進(jìn)交聯(lián)與成炭。 通過阻燃復(fù)配技術(shù) ，提高體系的氧指數(shù)，降低煙密度；增加成炭量；使熱解產(chǎn)物中芳香族揮發(fā)分比例減少，脂肪族揮發(fā)分比例增加，且不影響聚合物材料的回收利用，以免后期產(chǎn)品回收時(shí)損失制品原有性能或產(chǎn)生有毒物質(zhì) 。 通過 對(duì)阻燃型的發(fā)泡 PVC 木塑制品的工藝研究 和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ， 進(jìn)行大量的生產(chǎn)實(shí)踐，摸索出了一個(gè)比較合理的生產(chǎn)配方及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝，可滿足阻燃制品連續(xù)、穩(wěn)定的生產(chǎn)。 、 技術(shù)關(guān)鍵及主要性能與技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)關(guān)鍵在于能夠達(dá)到消煙目的的同時(shí)不降低材料的力學(xué)性能； 減少 發(fā)泡對(duì)阻燃 抑煙 的影響。 主要性能與技術(shù) 指標(biāo) 序號(hào) 檢驗(yàn)項(xiàng)目 檢驗(yàn)方法 技術(shù)指標(biāo) 預(yù)計(jì) 指標(biāo) 1 燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù) GB/T 2028420xx ≤ 250 合格 2 600s 內(nèi)總熱釋放量 GB/T 2028420xx ≤ 15 合格 3 火焰橫向蔓延長(zhǎng)度 GB/T 2028420xx ＜試樣邊緣 合格 4 燃燒長(zhǎng)度 GB/T 862620xx ≤ 150 合格 5 煙氣生成速率指數(shù) GB/T 2028420xx ≤ 250 合格 6 燃燒滴落物 /微粒 GB/T 2028420xx 600s 內(nèi)無燃燒滴落物 /微粒 合格 7 過濾紙 是否被引燃 GB/T 862620xx 過濾紙未被引燃 合格 8 產(chǎn)煙毒性 /級(jí) GB/T 2028420xx 達(dá)到 ZA3 合格 備注：技術(shù)指標(biāo)依據(jù) GB2028620xx 對(duì) C級(jí)材料的規(guī)定 技術(shù)路線、實(shí)施方案及計(jì)劃進(jìn)度 技術(shù)路線 采用界面融合技術(shù)，解決親水性的木粉與 疏水的塑料 的相容性。從而改善材料的阻燃性。 木粉是業(yè)界對(duì)植物纖維粉料的通稱，是指各類植物纖維經(jīng)過粗軋、粉粹、研磨和篩選等工序加工成粉狀的物體；此處的植物纖維包括木本纖維和草本纖維。其中，木本纖維諸如木屑、鋸末、刨 花、椏枝、邊角料、砂光粉等；草本纖維如稻草、麻稈、棉秸稈、玉米稈、葵花稈、花生殼、甘蔗渣等，以及屬于禾本植物的竹材類，上述材料均為低值或廢棄的自然資源材料，采集量大且獲取相對(duì)容易。不同木種的纖維結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)各異，如果不進(jìn)行分類和處理，木粉材性的變化會(huì)導(dǎo)致原料性質(zhì)的不穩(wěn)定，給后期配方設(shè)計(jì)、加工和工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)帶來困難。原料組份中木粉含量高，原料與 PVC混合加工難度加大； 專屬模具和設(shè)備的開發(fā)，提高擠出速率 現(xiàn)有的設(shè)備和模具不能符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求，必須開發(fā)適合原料專屬的模具和設(shè)備。選用合 適的增塑劑和熱穩(wěn)定劑，在能達(dá)到產(chǎn)品性能要求的同時(shí)，不降低復(fù)合材料的阻燃性能； 采用特殊的工藝配方，產(chǎn)品外觀具有更逼真的木質(zhì)感； 加入特殊的阻燃劑，達(dá)到產(chǎn)品阻燃抑煙的性能； 對(duì)現(xiàn)有的工藝調(diào)整，根據(jù)阻燃要求的提出設(shè)計(jì)合理的工藝條件；擠出成型具有阻燃抑煙特性的 PVC 木塑制品 ； 對(duì)產(chǎn)品的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到隔熱，隔氧的目的，提高產(chǎn)品的阻燃性。 組織實(shí)施方案 本項(xiàng)目 實(shí)施 地點(diǎn)為 XX 科技 股份 有限公司 ， 本項(xiàng)目 總投資為 5890 萬元，其中申請(qǐng)消防科技計(jì)劃項(xiàng)目專項(xiàng)資金 500 萬元，企業(yè)自籌 5390 萬元 ； 項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后產(chǎn)能可達(dá) 10000 噸 /年 。 此次項(xiàng)目所需設(shè)備：生產(chǎn)線為 120 機(jī)全套生產(chǎn)線各 10 條；配套的輔助設(shè)