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聚丙烯(PP)是一种广泛使用的通用塑料之一,具有机械强度好,价格低廉,透明度高等特点,在注塑,薄膜,管材等领域有广泛的应用。但是PP的极限氧指数很低,仅为17%-19%,极其易燃,这种不耐火的特性极大地限制了PP在高温易燃情况下的使用。在PP中应用广泛的是溴系阻燃剂,但是存在着污染环境和致癌的风险,因此PP阻燃剂朝着膨胀型阻燃剂的趋势发展。生产维生素B6的加成车间会大量产生一种黑色膏状的工业废渣(以下简称黑膏),这种固废具有非交联大分子化合物的特性,并且难以燃烧,燃烧后会发烟成炭,有作为阻燃剂的潜力,如果把黑膏设计成阻燃剂不仅可以解决工业固废问题,还能给固废带来一定的经济价值。红外光谱显示黑膏含有氨基,羧基,羟基。但是黑膏的热稳定不是很高,400℃下停留10 min的剩炭率仅为51.4%。将黑膏和三聚氰胺可以混合在固相环境中反应生成固体块状物质,通过基团贡献法算出反应理论上可以进行。将三聚氰胺改性后的黑膏用于PP的阻燃可以延长火焰燃烧的时间,最好的改性比例是黑膏和三聚氰胺的质量比3∶1,此时的阻燃剂在400℃下停留10 min的剩炭率为66.26%,极大的提高了黑膏的热稳定性,在和PP的阻燃实验中,质量比4∶6的阻燃剂和PP燃烧75 mm样条的时间为252.02 s,比纯PP的燃烧时间86.27 s延长165.75 s,证明黑膏有一定的阻燃效果。实验探究了以磷酸,季戊四醇,三聚氰胺为体系的膨胀型阻燃剂的最佳合成工艺条件为磷酸,季戊四醇,三聚氰胺的摩尔比例2∶1∶2,磷酸和季戊四醇的酯化温度120℃,反应时间4 h,此时制得的阻燃剂有较高的膨胀率,达到71.63 mL/g,在对阻燃剂的协效剂研究中发现,聚乙烯吡咯烷酮的加入可以提高阻燃剂和PP的相容性,但是对阻燃性能有不利影响,聚丙烯酸和间苯二酚是良好的阻燃剂的协效剂,可使阻燃剂的膨胀率提升到96.85 mL/g,使得阻燃剂有更高的阻燃效率。将黑膏直接当作阻燃剂的碳源和磷酸季戊四醇反应发现膨胀率不高,而且阻燃效率很低,因为黑膏含有的羟基不多。根据黑膏显弱酸性,将黑膏和三乙醇胺中和反应制备碳源,当黑膏和三乙醇胺的质量比为2∶1时,碳源收率较高达到68.74%,通过红外光谱图显示改性后黑膏在1629 cm-1和1404 cm-1出现了较强的特征吸收峰,且位于1730 cm-1处的羰基(C=O)特征吸收峰消失,表明黑膏中的羧基和三乙醇胺反应生成了盐。当用三乙醇胺改性的黑膏和聚磷酸铵,三聚氰胺按质量比15∶10∶6.3复配成膨胀型阻燃剂添加到PP中,阻燃剂和PP按质量分数28/72混合可以达到UL-94的V-0的阻燃等级,加入间苯二酚和聚丙烯酸作为阻燃剂的协效剂时可以提高阻燃剂的阻燃效果,改性后的阻燃剂和PP按质量分数26/74混合可以达到UL-94的V-0的的阻燃等级。黑膏是一种工业固废,将黑膏改性设计成一种大分子成炭剂,是对固废的一种资源化再利用。