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本文采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PT)复配混合组成无卤膨胀型阻燃剂(IFR)对聚丙烯进行阻燃改性,制备了环保膨胀型阻燃母粒(IFRS)。具体的研究工作如下:1、运用极限氧指数法(LOI)和UL94垂直燃烧法,考察了MPP与PT不同配比(即IFR中气源或酸源与碳源的配比,简称气碳比)时对IFR/PP复合材料阻燃性能的影响。当IFR添加量为30%时,MPP/PT=2/1的IFR/PP复合材料具有最佳的阻燃性能,LOI达到31.5,通过了UL94 V-0级(3.0mm)测试。采用SEM,TG和FTIR进一步分析了MPP/PT复合膨胀阻燃PP时的本质,MPP和PT发生了酯化脱水反应,并经过一系列复杂的化学反应,在PP基体表面形成了一层隔热隔氧的膨胀炭层,从而起到阻燃作用,同时证明了只有合适的气碳比才能赋予IFR/PP优异的阻燃性能。另一方面,对IFR/PP的力学性能和耐水性进行了测试。结果表明,IFR与PP相容性欠佳,造成了材料力学性能下降严重,浸水后的阻燃性能丧失。2、采用熔融接枝方法制备了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-G-MAH),并用之于IFR/PP体系的增容改性。通过SEM观测,PP-G-MAH有效改善了IFR/PP体系的相容性,提高了复合材料的力学性能,当PP-G-MAH添加量为5%时,材料的综合性能优良,拉伸强度从未经改性的24MPa上升到29MPa,通过了UL94 V-0(3.0mm)级。3、探讨了氧化锌、硼酸、尼龙6/纳米粘土复合物(PA6-nano)和微胶囊化红磷(MRP)四种协效剂对IFR/PP体系的协同阻燃作用。结果表明,协同催化效率(SE)的高低依次为MRP＞PA6-nano＞ZnO＞BA,其中氧化锌热稳定性好,价格便宜,协同催化效率适中,是IFR/PP体系的理想协效剂,其添加量不宜超过2%。4、以MPP和PT为阻燃成分,氧化锌为催化协效剂,少量树脂为载体,并添加其他助剂,制备了膨胀型阻燃母粒(IFRS)。LOI和UL94测试结果表明,与直接添加法相比,要使材料达到同样的阻燃性能所添加的有效份数大致相同,然而母粒法使材料的力学性能有了可观的改善,就拉伸强度而言,添加30%IFRS后,与纯PP相比,下降幅度不超过15%,而直接添加法损失30%以上。最后比较了以PP,PP/PP-G-MAH(1/1)和PP/POE-G-MAH(1/1)三种载体树脂所制得的阻燃母粒的各项性能,三种阻燃母粒的耐水性优异,经热水浸泡后,材料依然能通过UL94V-0级,而以PP/PP-G-MAH(1/1)为载体的母粒可使复合材料获得良好的综合性能。