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丁苯橡胶(SBR)是一种重要的合成橡胶,但是SBR极易燃,限制了其广泛应用。膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃效果良好,且具有低烟、无毒、无腐蚀性气体产生等特点。本文合成了一种新型三嗪成炭剂,研究其复配的膨胀型阻燃剂在SBR中的应用。以三聚氯氰、硫化钠与乙二胺为原料,合成了巯基三嗪成炭剂(SCA),并通过FI-IR、元素分析和TG对其结构和热稳定性进行表征。将聚磷酸铵(APP)与SCA复配组成膨胀型阻燃剂,研究APP/SCA质量比以及IFR用量对SBR性能的影响。结果表明,SCA具有一定的促进硫化和补强作用,单独添加SCA时,SBR胶料的焦烧时间显著缩短,硫化胶的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和硬度明显提高,随着APP/SCA质量比增大,即SCA用量减少,力学性能逐渐降低。当IFR用量为60份时,APP/SCA为2/1的材料阻燃性能最佳,氧指数达到29.5%,垂直燃烧UL-94达到V0级。通过TG和锥形量热仪分析热降解和阻燃行为,发现SCA可以同时充当气源与炭源,与APP组成IFR在燃烧时不仅自身生成膨胀炭层,还可促使SBR成炭,炭层覆盖在胶料表面起到隔热、隔氧作用,阻燃效果优良。研究了阻燃协效剂4A分子筛(Zeolite4A)和硼酸锌(ZB)用量对阻燃SBR性能的影响。结果表明,当Zeolite4A用量增至6份时,阻燃协同效果最佳;Zeolite4A对APP/SCA脱水反应具有催化作用,且与基材形成Si-P-Al-C结构,能稳定炭层。而ZB用量为2份时,阻燃SBR的阻燃性能最好,主要由于ZB在聚合物表面能形成粘性液层,起到减弱火焰的作用,但ZB用量过大时,因释放过量结合水影响脱水反应,阻燃效果降低。Zeolite4A使阻燃材料的力学性能稍有较低,ZB则使力学性能略有提高。TG测试表明,加入6份Zeolite4A的阻燃SBR在800℃的残炭率高于未加入时的阻燃SBR;加入ZB影响不大。锥形量热测试表明,添加6份Zeolite4A阻燃SBR的pHRR、THR、pSPR、TSR比未添加时分别下降了24.6%、24.2%、0%和37.6%。通过SEM分析残炭表面形貌,发现含有6份Zeolite4A的阻燃SBR残炭表面结构非常致密,所以阻燃性能最佳。