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模塑聚苯乙烯泡沫具有独特的闭孔蜂窝状结构,其质硬,吸水率低,介电性能、绝热性能在泡沫中均处于优良级别。然而,聚苯乙烯泡沫结构中的空气流通性高,燃烧热释放量高,生烟十分严重,且其化学结构特性决定了聚苯乙烯的燃烧现象不容易停止,容易引起火灾。通过包覆法可提高聚苯乙烯泡沫的阻燃性。在可选用的阻燃剂中,红磷作为富磷物质,阻燃效率高,膨胀石墨在遇火受热下能够形成明显炭层;另外,新型生物基阻燃剂处于阻燃领域发展的新兴阶段,其源自天然、可生物降解的特性符合材料改性的绿色环保主题。本论文选用无卤阻燃剂对EPS进行包覆处理,经过二次发泡后制备了阻燃聚苯乙烯泡沫板,对阻燃泡沫样品进行了表征分析,总结了不同配方体系的阻燃规律,提出了相应的阻燃机理。具体成果如下:首先采用乳液包覆法将高效阻燃剂红磷和膨胀石墨复配粉末粘结在预发泡后的EPS珠粒表面,再经过二次发泡成型制备EPS泡沫板。当红磷与膨胀石墨加入比为1:1时,所得EPS泡沫氧指数达到26.9%(±0.4),自熄时间短。泡沫热释放速率与最大生烟速率明显降低。该样品的烧后残炭中出现明显含磷团状聚集物,粘附于石墨片层表面。另外,该样品的热稳定性较之纯样品明显提升,且高于各组分热重曲线拟合所得理论值。推测了 EPS复合材料阻燃机理,红磷与膨胀石墨二者协同组成更可观炭层,隔绝氧气、可燃挥发物,终止燃烧链反应,保护基体。其次将传统阻燃EPS使用的包覆热固性密胺树脂进行改性处理,合成三聚氰胺-乙二醛脂MG,其游离醛含量较之密胺树脂降低了 66.2%,提高了固含量和使用效率;合成磷、氮二源一体膨胀型阻燃树脂PMG,与膨胀石墨混合阻燃EPS。配方中,E-70PMG/16EG样品的极限氧指数能够达到32.3%,锥形量热测试中,最大热释放速率仅为172kW/m2,最大烟释放速率为0.2 m2/s,远远低于纯EPS泡沫板相应数值。PMG树脂包覆EPS样品在燃烧过程中能够形成质量可观的炭层。最后合成了生物基阻燃剂淀粉磷酸铵酯SPC,改变了淀粉本身的热稳定性和热解过程,提高其成膨胀炭层的性能,并将其应用于EPS泡沫阻燃。当以45phr SPC包覆泡沫时,其氧指数达到28.0%,空气中不燃,锥量测试中,最大热释放速率降低为365kW/m2,而加入90phr的SPC后,氧指数达到35.2%。添加SPC使得EPS泡沫复合材料达到较好的抑烟性,样品最大生烟速率从纯样品的1.1 m2/s降低至0.3 m2/s左右。