磷酸制备纳米纤维素及其改性高密度聚乙烯的研究
Research on Preparation of Nano-cellulose with Phosphoric Acid and Its Modified High Density Polyethylene
摘要：阐述了以纳米纤维素改性高密度聚乙烯为阻燃体系，在木塑复合材料应用的研究背景及意义；介绍了目前木塑复合材料的阻燃处理技术：表面涂覆法、添加法、协同阻燃、浸渍处理法；并且综述了这四种技术的研究现状。
关键词：木塑复合材料；纳米纤维素；阻燃；高密度聚乙烯
Abstract: In this dissertation, The research background and significance of the application of nano-cellulose modified high density polyethylene as flame retardant system were described; The fire retardant treatment technology of wood-plastic composites was introduced: surface coating method, additive method, synergistic fire retardant and dipping treatment method; and the research status of these four technologies was reviewed.
Keywords: wood-plastic composite materials; nanocellulose; flame retardant; high density polyethylene
1 背景及意义
木塑复合材料，简称为WPC（Wood-Plastic Composite），是一种新型复合材料，利用热塑性再生塑料为基体添加一定比例的含有木质纤维类的材料加工而成的材料。随着社会和经济的快速发展，对建筑木质材料性能的要求越来越高，木质复合材料的利用也越来越多，木塑复合材料就是其中之一。木塑复合材料同时具有木材和塑料的优点，产品的性能好，现已广泛应用于建筑、包装、汽车、装修、园林及生活日用等行业[1]。木塑复合材料的发展和应用对于废弃物的综合利用、环境保护，同时有助于缓解木材资源的紧张，近年来快速发展以及广泛应用，但是由于木塑复合材料主要是有易燃的植物纤维材料和热塑性塑料组成，不具有阻燃性能，存在安全隐患，所以阻碍了木塑复合材料的推广[2]，木塑复合材料的性能的研究很有必要，但是木塑复合材料的阻燃性能并不理想，如何在保证木塑复合材料的力学性能的同时，提升其阻燃性能也就成了研究的重点。
如何改善木塑复合材料的阻燃性能，一般主要采用阻燃剂对木塑复合材料进行改性处理。膨胀型阻燃剂是这几年来受到广泛关注的新型复合阻燃剂，它主要以P、N、C为主要成分，不含卤素，其体系自身具有协同作用，这类阻燃剂包括P-N型膨胀阻燃体系和膨胀型石墨阻燃剂（EG），有良好的阻燃性能，且低烟、低毒，被视为替代传统阻燃剂（特别是卤-锑体系）、实现阻燃剂无卤化的一个有效途径，环保性优异[3-4]。P-N型膨胀阻燃剂通常又分为混合型和自膨胀型两种，其中混合型膨胀阻燃剂是由两种或两种以上物质复合而成，即酸源、碳源、气源分别由两种或两种以上物质承担自膨胀型膨胀阻燃剂是集磷、氮、碳为一体的单组分物质，同时起到酸源、碳源、气源的作用，自膨胀型膨胀阻燃剂热稳定性更好、水溶性更低，产生的有毒气体少，并表现了良好的阻燃性能，被认为是今后阻燃剂的重要发展方向之一[5-6]。
