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随着纸质材料用途的不断扩展，人们对纸质材料阻燃性能的要求与日俱增，纸质材料的阻燃研究变得越来越重要。本论文第一部分研究了磷一氮系膨胀型阻燃剂磷酸胍（GP）的合成，并研究了GP、GP与协效剂硼酸（BA）、硼砂（Borax）复配系统的阻燃效果；第二部分研究了GP、GBB及GP、GBB与淀粉的复配系统在牛皮卡纸上的应用；第三部分利用热分析、红外光谱和扫描电镜对阻燃剂的阻燃机理进行了研究。研究结果如下：1．按双氰胺：磷酸为1∶1（摩尔比）进行反应得到合成产物，升温速率1℃·min-1、保温温度200℃、保温时间15min为优选的合成反应条件；通过热过滤一静置过滤一二次静置过滤的工艺，将合成产物中难溶固体杂质除去，可得到澄清的GP阻燃液。2．通过对滤纸的阻燃实验发现，GP添加量为10.7％时，阻燃滤纸的炭化长度达到合格：GP与BA、Borax的复配研究发现，GP与BA具有较好的协效作用，GP+BA+Borax（质量比10∶2∶2，简称GBB）复配体系具有较好的阻燃效果，当GBB添加量为8.1％时，阻燃滤纸的炭化长度达到合格；GBB阻燃液的pH值处于6～8的中性范围。3．应用实验表明，GP和GBB对牛卡纸均具有较好的阻燃效果，当GP添加量为10.8％时，阻燃牛皮卡纸的炭化长度达到合格，而GBB添加量为8.5％时，阻燃牛皮卡纸的炭化长度即可达到合格。经GP和GBB处理的阻燃牛皮卡纸的抗张指数、撕裂指数、耐破指数、环压指数及GP和GBB的吸潮率均符合GA159-1997中的规定；GP和GBB对纸质材料的白度影响较小，经GP和GBB处理的阻燃滤纸在105℃热老化1h，白度下降小于7.0％。4．GP、GBB与淀粉的复配实验表明，淀粉的加入降低了复配体系的阻燃效果，但可改善阻燃体系的吸潮率和阻燃牛皮卡纸的部分物理强度性能。5．通过热分析、红外光谱和扫描电镜分析得出：GP与GBB对滤纸阻燃时，多种阻燃机理共同起作用。GP参与了滤纸的热解反应，改变了热解反应的途径，阻燃滤纸的残炭量明显增加，可燃性气体和挥发性液体的生成量相应减少，符合炭量增加和挥发物减少阻燃理论；同时，胍基分解生成NH3、CO2等不燃性气体，稀释了氧气浓度，起到稀释阻燃作用；GBB除了具有GP的阻燃机理外，其中的BA和Botax还释放出水蒸气，起到稀释阻燃作用，形成的玻璃态物质还起到隔离阻燃作用。另外，当GP和GBB与淀粉复配后能在滤纸表面覆盖了一层膨胀的炭层，起到隔离阻燃作用。