【摘 要】
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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）,已经广泛应用于电子电器、汽车及生产生活当中,但是ABS极易燃烧,燃烧产生大量的黑烟与熔滴,对人们的财产安全产生较大的危害。所以对ABS进行无卤阻燃抑烟研究具有重要的理论和现实意义。本文尝试设计无卤阻燃体系,降低目前阻燃ABS复合材料添加量和生烟量。选择可膨胀石墨（EG）、植酸包覆可膨胀石墨（PA-EG）、硅硼树脂包覆可膨胀石墨（B-Si-EG）,分别与埃
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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）,已经广泛应用于电子电器、汽车及生产生活当中,但是ABS极易燃烧,燃烧产生大量的黑烟与熔滴,对人们的财产安全产生较大的危害。所以对ABS进行无卤阻燃抑烟研究具有重要的理论和现实意义。本文尝试设计无卤阻燃体系,降低目前阻燃ABS复合材料添加量和生烟量。选择可膨胀石墨（EG）、植酸包覆可膨胀石墨（PA-EG）、硅硼树脂包覆可膨胀石墨（B-Si-EG）,分别与埃洛石纳米管（HNTs）、聚磷酸铵（APP）、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）协效,与ABS于密炼机中经过熔融共混制备复合材料,探究复合材料的阻燃性能、抑烟性能及力学性能。主要研究内容和结果如下:（1）选择EG与HNTs作为协效剂,与APP复配构筑ABS协效阻燃体系。研究发现,加入23%EG/APP2%HNTs,ABS复合材料的极限氧指数（LOI）从18.0提升至29.8,垂直燃烧等级（UL-94）可以保持在V-0等级。复合材料的最大热释放速率（p HRR）降低了14.1%,总烟雾释放量（TSP）降低了12.8%,同时力学强度也有所提升。HNTs与EG在燃烧时相互交叠修饰,构筑了三维立体结构,对热量以及烟气的释放有抑制作用。（2）使用接枝的方法将生物基阻燃剂植酸（PA）接枝到EG的表面形成PA-EG,再将其与APP复配协效阻燃ABS。结果发现,向ABS中加入15%PA-EG/5%APP,复合材料的阻燃性能相较于未改性的复合材料15%EG/5%APP得到了较大的提升。LOI升高至27.5,且UL-94达到了V-0等级。p HRR降低了21.7%,TSP降低了18.5%,同时力学强度没有下降,PA-EG的加入可以使炭层形成网状的交联结构,使炭层更加致密。（3）合成了一种硅硼树脂并将其用于包覆EG,制备了B-Si-EG,将其与DOPO复配协效阻燃ABS。研究发现,向ABS中加入8%B-SiEG/7%DOPO的样品,相较于添加8%Si-EG/7%DOPO和8%EG/7%DOPO的样品,复合材料阻燃性能提升较明显。LOI提升至29.2,UL-94提升至V-0等级。p HRR相较于8%EG/7%DOPO样品下降了29.2%,TSP降低了12.6%。此外对其加入苯乙烯马来酸酐相容剂进行改性,发现通过注塑条件的调控也可以改善其阻燃性能,其LOI提高到27.9,垂直燃烧通过V-0等级,力学强度提升。B-Si-EG的加入可以加固炭层强度,减少热量与烟气的释放,并且提升复合材料力学性能。
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