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聚酰胺6(PA6)具有优良的机械性能和化学稳定性等特点,被广泛的应用于交通运输、电子电器、建筑等行业,但PA6材料易燃且燃烧时产生大量的熔滴,极易引起火灾,因此对PA6材料的阻燃改性具有重要意义。研究表明,次磷酸铝(AHP)对PA6材料具有很好的阻燃作用,但在研究及使用过程中其存在吸湿性强、相容性差、阻燃效率有待进一步提高等问题。本论文首先合成了六对醛基苯氧基环三磷腈(HAPCP)并用于AHP的表面改性,制备改性AHP并对其结构进行了表征,并通过接触角的测试研究了改性前后AHP的润湿性能。测试结果表明,改性后AHP的接触角由纯AHP的0°提高到了137°,表明用HAPCP表面改性后,提高了AHP的疏水性能。将改性前后的AHP添加到PA6中制备阻燃PA6材料,通过垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)研究了材料的阻燃性能,通过拉伸、弯曲和冲击强度的测试研究了材料的力学性能,采用热重分析(TGA)技术研究了材料的热降解性能,通过锥形量热(CONE)测试研究了材料的燃烧行为,通过扫描电镜(SEM)研究了阻燃剂与聚合物的相容性及残炭的形貌,通过X射线光电子能谱(XPS)研究了炭层的表面元素含量,通过在70℃下168h的耐水测试研究了材料的耐水性能。测试结果表明:当AHP的添加量为24wt%时,材料通过UL-94 V-0级,LOI值为25.6%,而改性后的AHP (AHP与HAPCP的质量比为19:1进行改性)阻燃PA6时,添加量为21wt%材料通过UL-94 V-0级,LOI值达到了27.6%,表明HAPCP与AHP对PA6材料具有很好的协效阻燃作用。与纯AHP阻燃PA6相比,改性AHP与PA6树脂基体具有更好的相容性,同时材料的力学性能也得到了相应的提高,TGA及Cone测试表明,改性AHP几乎没有改变材料的热降解行为,但是降低了材料的总烟释放量(TSP), PA6/AHP/HAPCP体系燃烧后得到的炭层表面更加的致密均匀,同时炭层表面的磷含量有所增加。耐水测试后,PA6/AHP样条在UL-94测试中无级别,LOI值为22.5%,质量损失率为1.03%,而PA6/改性AHP样条依然可以通过UL-94 V-0级,LOI值为26.2%,且其质量损失率仅为0.49%。同时与耐水测试后的PA6/AHP相比,PA6/改性AHP材料的总热释放量(THR)等参数明显更低,表明AHP的改性提高了阻燃PA6材料的耐水性能。为了进一步提高AHP对PA6的阻燃效率,降低对PA6材料的力学性能的破坏,本论文选取了环氧硅树脂与AHP复配并用于PA6的阻燃。测试结果表明:当AHP与ESR的质量比为19:1,阻燃剂添加量为18wt%时,PA6/AHP/ESR体系能通过UL-94 V-0级,LOI值为25.8%,ESR与AHP表现了很好的协效阻燃作用。同时与相同添加量的AHP相比,该体系阻燃的材料的力学性能有所提高,ESR的加入提高了材料在700℃时的残炭量,同时降低阻燃体系的SPR、TSP等燃烧参数。PA6/AHP/ESR体系燃烧后炭层表面致密均匀,同时炭层表面的碳含量得到了提高。单独使用AHP阻燃PA6且添加量较少时,材料在垂直燃烧(UL-94)测试过程中出现火焰爬杆的现象,本论文选取了分子量较小的三苯基磷酸酯(TPP)与AHP复配阻燃PA6,使其加工及燃烧过程中TPP能迁移到材料的表面。结果表明:当AHP与TPP质量比为98:2,阻燃剂添加量为22wt%时,PA6/AHP/TPP体系能通过UL-94 V-0级,LOI值为28.4%。与单独添加AHP相比,TPP的加入使得材料在700℃时的残炭量有所提高,同时降低阻燃材料的HRR、SPR、TSP值。PA6/AHP/TPP体系燃烧后炭层的磷含量得到了增加,提高了材料的阻燃性能。