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聚丙烯(PP)作为产量最大的通用树脂之一,以其优异的电绝缘性、耐腐蚀性、质轻等特点被广泛的应用于各个领域,但由于聚丙烯的氧指数较低,较易燃烧并会伴随有毒气体产生,因此在不改变聚丙烯力学性能的同时,赋予聚丙烯一定的阻燃性能意义重大。随着阻燃技术的发展,无卤阻燃成为阻燃领域发展的新方向,其中聚磷酸铵和红磷是无机阻燃剂中效果较显著的两类环保型阻燃剂,但是由于其长期在空气中放置易吸湿变质,降低阻燃效率,因此,可以通过表面包覆手段对其进行改性。本实验采用原位聚合法制备了三聚氰胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵(MFAPP),通过测定包覆聚磷酸铵的水溶性,获得最佳包覆条件:预聚过程中三聚氰胺甲醛配比为1:3,预聚时间为30 min,预聚pH值为9,预聚温度为80℃;包覆过程中包覆pH值为5,包覆温度为80℃,预聚体和聚磷酸铵的配比为1:3,包覆时间为2 h。并通过红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段对包覆效果进行表征,通过热失重(TG)手段分析包覆聚磷酸铵阻燃剂的阻燃机理,将其与PP复配,研究不同含量包覆聚磷酸铵对PP阻燃性能和力学性能的影响。实验结果显示,包覆的聚磷酸铵较未包覆聚磷酸铵表面有明显区别,表面包覆的三聚氰胺甲醛树脂在复合材料燃烧的过程中会先分解增加成炭量,同时减慢聚磷酸铵的分解速度。另外,随着包覆聚磷酸铵含量的增加,PP复合材料的阻燃能力逐渐增强,当包覆聚磷酸铵添加量为25%时,可以通过水平燃烧测试,但垂直燃烧测试等级为UL94 V-2级;这时的力学性能与纯PP相近,仅拉伸强度降低较多。为了增加阻燃剂的成炭量,提升阻燃剂的阻燃效果,制备了氢氧化镁包覆红磷(Mg(OH)2-en-P),并通过吸湿率测定,获得最佳包覆条件:包覆温度80℃,包覆时间为2 h,包覆pH值为12,包覆过程中的搅拌速度为600 r/min。进一步通过SEM手段表征包覆效果,通过TG表征阻燃剂分解过程及最终成炭量,并将Mg(OH)2-en-P/MFAPP/PP复配,探究复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,Mg(OH)2-en-P表面有很多细小的Mg(OH)2颗粒,当阻燃剂受热分解后,Mg(OH)2-en-P具有很高的成炭量,可以与MFAPP发挥协同阻燃的作用,MFAPP和Mg(OH)2-en-P添加量分别为20%和5%时,复合材料垂直燃烧测试等级增加为UL94 V-1级,弯曲强度和缺口冲击强度与纯PP相比没有明显改变,分别为42 MPa和6.18 kJ·m-2,拉伸强度降低至24.15 MPa。