含三嗪環(huán)和磷雜菲基團的新型成炭劑的合成及其在PP中的應(yīng)用.pdf

1、聚丙烯（PP）是一種耐腐蝕、無毒、透明度高、易成型、力學(xué)性能好的塑料，可以應(yīng)用在建筑、汽車、家電、軍工等行業(yè)，但是其自身的易燃、高熱釋放量、有熔滴、易發(fā)生二次燃燒等缺點嚴重的縮小了其應(yīng)用范圍。因此，對其進行阻燃改性，是業(yè)內(nèi)研究的熱點。對PP進行阻燃改性最常用的阻燃劑有膨脹型阻燃劑（IFR），它具有阻燃效率高、無毒及腐蝕性氣體放出等優(yōu)點。
　　膨脹型阻燃劑包括，碳源、酸源、氣源，多以聚磷酸銨、多元醇及三聚氰胺復(fù)合組分組成。但是，常用

2、的碳源多元醇成炭劑是一種強極性化合物，與高分子材料相容性差、易團聚，有熱穩(wěn)定性差、易遷移、阻燃效率低等缺點。特別是這種成炭劑高溫殘?zhí)苛枯^少，自身成炭能力有待提高，缺乏酸性物質(zhì)酸化炭化反應(yīng)，應(yīng)用時仍需配合較多的酸源聚磷酸銨（APP）才能發(fā)揮較好的阻燃效果。而聚磷酸銨又具有易吸潮和易遷移等缺點，添加較多的APP必然導(dǎo)致阻燃材料耐水性差，阻燃性能易于降低以及損傷力學(xué)性能等問題。
　　為了解決以上問題，本文以9,10-二氫-9-氧雜-10

3、-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和三聚氰胺（MEL）為原料，制備出兩種兼具三嗪基和磷雜菲基團的三嗪成炭劑并和APP復(fù)配成IFR并阻燃PP。然后分別對兩種成炭劑做了結(jié)構(gòu)表征，對PP/IFR做了性能測試。
　　兩種成炭劑的熱重測試說明這兩種成炭劑均有較好的成炭能力，最終殘?zhí)糠謩e為36.59％和40.58%；PP/IFR的LOI和UL-94測試結(jié)果表明兩種三嗪成炭劑與APP的最佳阻燃比例均是2

4、:1，在此比例下阻燃效果最佳，在此比例下使用30wt%的IFR兩種材料的殘?zhí)糠謩e達到21.24%和22.98%，并且 PP/IFR的熱穩(wěn)定性也都有多提高；錐形量熱（CONE）測試和掃描電鏡(SEM)測試表明磷雜菲基團和三嗪環(huán)及兩種三嗪成炭劑分別和 APP都有較好的協(xié)同作用，PP/IFR的HRR和THR對比PP的有很大程度上的降低，使燃燒最后剩余最多的殘?zhí)?。最后形成的膨脹炭層致密均勻且強度高，此種炭層能隔氧、隔熱，阻止自由基的交換，防止基