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聚丙烯(PP)是一种耐腐蚀、无毒、透明度高、易成型、力学性能好的塑料,可以应用在建筑、汽车、家电、军工等行业,但是其自身的易燃、高热释放量、有熔滴、易发生二次燃烧等缺点严重的缩小了其应用范围。因此,对其进行阻燃改性,是业内研究的热点。对PP进行阻燃改性最常用的阻燃剂有膨胀型阻燃剂(IFR),它具有阻燃效率高、无毒及腐蚀性气体放出等优点。膨胀型阻燃剂包括,碳源、酸源、气源,多以聚磷酸铵、多元醇及三聚氰胺复合组分组成。但是,常用的碳源多元醇成炭剂是一种强极性化合物,与高分子材料相容性差、易团聚,有热稳定性差、易迁移、阻燃效率低等缺点。特别是这种成炭剂高温残炭量较少,自身成炭能力有待提高,缺乏酸性物质酸化炭化反应,应用时仍需配合较多的酸源聚磷酸铵(APP)才能发挥较好的阻燃效果。而聚磷酸铵又具有易吸潮和易迁移等缺点,添加较多的APP必然导致阻燃材料耐水性差,阻燃性能易于降低以及损伤力学性能等问题。为了解决以上问题,本文以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和三聚氰胺(MEL)为原料,制备出两种兼具三嗪基和磷杂菲基团的三嗪成炭剂并和APP复配成IFR并阻燃PP。然后分别对两种成炭剂做了结构表征,对PP/IFR做了性能测试。两种成炭剂的热重测试说明这两种成炭剂均有较好的成炭能力,最终残炭分别为36.59%和40.58%;PP/IFR的LOI和UL-94测试结果表明两种三嗪成炭剂与APP的最佳阻燃比例均是2:1,在此比例下阻燃效果最佳,在此比例下使用30 wt%的IFR两种材料的残炭分别达到21.24%和22.98%,并且PP/IFR的热稳定性也都有多提高;锥形量热(CONE)测试和扫描电镜(SEM)测试表明磷杂菲基团和三嗪环及两种三嗪成炭剂分别和APP都有较好的协同作用,PP/IFR的HRR和THR对比PP的有很大程度上的降低,使燃烧最后剩余最多的残炭。最后形成的膨胀炭层致密均匀且强度高,此种炭层能隔氧、隔热,阻止自由基的交换,防止基体的继续燃烧降解;两种材料的拉伸强度和断裂伸长率均不同程度的随IFR的用量增大呈缓慢下降趋势,冲击强度反之;SEM观察分析以上变化,可是因为两种IFR体系和基材相容性不是特别差导致,又由于颗粒能够吸收冲击能量和阻止裂纹扩散,冲击性能都有所提高。