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可陶瓷化PVC板材是一种新型防火材料。与普通PVC板材在火焰下生成毫无强度的粉末状残炭不同,可陶瓷化PVC板材既能在常温下保持优良性能,也能在火焰下快速形成自支撑的多孔陶瓷结构,起到防火作用。本论文采用添加可陶瓷化填料的方法制备了可陶瓷化防火PVC板材,研究了可陶瓷化填料、增韧改性剂以及填料表面处理对PVC板材性能的影响,进而分析了陶瓷化机理。主要研究内容如下:(1)选定低熔点玻璃粉和高熔点玻璃粉复配作为可陶瓷化填料,两种玻璃粉具有不同的元素含量、粒径和挥发份。综合板材的陶瓷化效果和力学性能,确定填料总份数为100份,且低熔点玻璃粉与高熔点玻璃粉配比为40:60时板材性能最佳,燃烧20分钟后无裂口且变形较小,冲击强度为11.97KJ/m2,拉伸强度为19.211MPa,弯曲强度为42.56MPa,邵氏D硬度为79.1,体积电阻率为2.78×1013Ω·cm,导热系数为0.2305Wm-1K-1,氧指数为77.2%。热重分析、红外光谱、X射线衍射和表面形貌分析结果表明,两种玻璃粉之间发生了陶瓷化的固相反应并生成了具有晶型的物质,使板材形成了坚硬的多孔陶瓷层。(2)随着增韧改性剂CPE与SRC份数的增加,PVC板材的冲击强度逐渐增大;拉伸强度和弯曲强度先增大后减小;CPE添加量增至10份以上或SRC增至15份以上后板材的冲击强度均趋于平衡,拉伸强度和弯曲强度则均有所下降;SRC改性板材的力学性能和加工性能均优于CPE改性的。扫描电镜图片表明,经CPE和SRC增韧改性后的挤出料均呈现韧性断裂,且SRC可显著增加PVC树脂与玻璃粉的相容性。(3)红外光谱分析结果表明硅烷偶联剂对玻璃粉作用明显:随着硅烷偶联剂含量的增加,板材的冲击强度先增大后减小,拉伸强度和弯曲强度均逐渐增大;如采用干法改性,偶联剂含量为1份时板材冲击强度最大,此后拉伸强度和弯曲强增加趋势变缓;而如采用湿法改性,偶联剂最佳用量为1.5份。差示扫描量热分析结果和扫描电镜图片表明,硅烷偶联剂能有效改善PVC树脂与玻璃粉之间的相容性,且湿法改性效果优于干法改性。