三嗪成炭剂和聚磷酸铵协同阻燃动态硫化热塑性弹性体阻燃性能及成炭机制

三嗪成炭剂和聚磷酸铵协同阻燃动态硫化热塑性弹性体阻燃性能及成炭机制

论文摘要

将三嗪成炭剂(CFA)与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR),采用极限氧指数、垂直燃烧和锥形量热等测试研究了不同CFA和APP的比例对动态硫化热塑性弹性体(TPV)阻燃性能和力学性能的影响;并用扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和红外光谱分析了残炭的形貌和结构,进一步研究了其成炭机制。研究结果表明,当CFA和APP的质量比为1∶3,总添加量为40%(质量分数)时,TPV/IFR复合材料具有最佳的阻燃性能,LOI达到26.4%,且通过UL-94 V-0级;锥形量热测试表明,TPV/IFR复合材料具有优异的阻燃和抑烟性能;力学性能测试表明,TPV/IFR复合材料仍具有优异的力学性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别为4.19 MPa和391.06%;残炭的形貌和结构分析表明,TPV/IFR复合材料以凝聚相成炭阻燃作用为主,燃烧后形成含有P-O-C和P-O-P交联结构的致密石墨焦炭层,起到隔热隔氧的作用,提高了材料的阻燃性能。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 试剂与仪器
  •   1.2 TPV/IFR复合材料的制备
  •   1.3 测试与表征
  •     1.3.1 极限氧指数(LOI)测试:
  •     1.3.2 垂直燃烧(UL-94)测试:
  •     1.3.3 锥形量热测试(CCT):
  •     1.3.4 力学性能测试:
  •     1.3.5 扫描电子显微镜(SEM)观察:
  •     1.3.6 拉曼光谱(RS)测试:
  •     1.3.7 X射线衍射(XRD)测试:
  •     1.3.8 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试:
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 CFA和APP比例对TPV/IFR复合材料阻燃性能的影响
  •   2.2 TPV和TPV/IFR复合材料的燃烧行为
  •     2.2.1 TPV及TPV/IFR复合材料燃烧性能评价:
  •     2.2.2 TPV及TPV/IFR复合材料烟性能评价:
  •     2.2.3 TPV及TPV/IFR复合材料质量损失评价:
  •   2.3 TPV和TPV/IFR复合材料的力学性能
  •   2.4 TPV和TPV/IFR复合材料残炭的形貌分析
  •     2.4.1 炭层的宏观分析:
  •     2.4.2 炭层的微观分析:
  •   2.5 TPV/IFR复合材料残炭的结构分析
  •     2.5.1 RS分析与XRD分析:
  •     2.5.2 FT-IR分析:
  •   2.6 TPV/IFR复合材料的成炭机制
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 樊明帅,冯钠,曲敏杰,徐静,王新红,赵建

    关键词: 三嗪成炭剂,聚磷酸铵,膨胀阻燃,动态硫化热塑性弹性体,阻燃性能,成炭机制

    来源: 高分子材料科学与工程 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工,材料科学

    单位: 大连工业大学纺织与材料工程学院

    分类号: TQ334;TB332

    DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0271

    页码: 77-83

    总页数: 7

    文件大小: 3785K

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