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本文探讨了膨胀型阻燃剂新戊二醇磷酸脂三聚氰胺盐(NPM)的合成工艺,通过元素分析、IR、DTA、TG等证实了NPM的分子结构,并评价了其热稳定性能。实验表明,本实验NPM的合成产率在85%左右,其熔融及分解温度在300℃左右,在600℃时的成炭率为13.4%,具有较高的热稳定性和成炭率。 通过氧指数(LOI)、水平燃烧(HB)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和红外(IR)等测试方法,研究了PP/NPM体系的阻燃性能、燃烧炭层结构及阻燃机理。结果表明,PP/NPM(100/30)体系的氧指数为26.8%,600℃时的成炭率为8.30%,NPM显著提高了体系的热稳定性,能在体系燃烧表面形成致密的炭层,表明NPM具有良好的膨胀阻燃效果。 通过LOI、HB、TG、TEM和IR等测试方法,研究了nano-CdS、nano-BaWO4、nano-Mn0.4Zn0.6Fe2O4三种阻燃协效剂在PP/NPM体系中的膨胀阻燃协同作用。研究发现,阻燃协效剂的添加,影响了膨胀阻燃体系的热分解过程,促进了体系中酸源的生成和催化成炭作用,有利于成炭率的提高。不同的纳米协效剂协同阻燃体系所形成膨胀型阻燃炭层的形貌结构各有不同。nano-CdS在PP/NPM体系中具有较好的阻燃协同作用,添加1.0phr的nano-CdS,体系的氧指数为30.2%,600℃时的成炭率为13.86%,能形成多孔膨胀型炭层;nano-BaWO4在PP/NPM体系中的最佳添加量为1.5phr左右,氧指数达到29.8%;nano-Mn0.4Zn0.6Fe2O4的添加促进了PP/NPM体系燃烧炭层的膨胀发泡,有利于体系的多孔膨胀炭层的形成,其添加量为1.0phr时,氧指数为28.6%。 本文同时评价了NPM及纳米协效剂对体系力学性能和流变性能的影响。实验表明,NPM使体系的熔体粘度及冲击强度提高,而拉伸强度和伸长率有所下降。纳米协效剂对体系的物理、机械性能影响较小。