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聚丙烯(PP)以其优异的综合性能而广泛地应用于各行各业,但其容易燃烧且易形成熔滴从而导致火焰传播。膨胀型阻燃剂(IFR)是近年来发展起来的一类环境友好型无卤阻燃剂。因为低烟、无毒且抗熔滴等优势,其已成为阻燃研究领域的热门,大有取代传统卤系阻燃剂之势。然而,它也存在着一些缺点,如耐水性和与聚合物相容性差,阻燃效率相对较低导致添加量较高等,严重地恶化了PP的其它性能,如光稳和力学性能等。本文在大量文献调研的基础上,对膨胀型阻燃剂和N-取代烷氧基受阻胺类阻燃剂的最新研究进展进行了综述。为了提高膨胀型阻燃剂阻燃功效的同时改善阻燃PP的综合性能,本文合成了一种新型的多功能阻燃协效剂—含硅型N-取代烷氧基受阻胺并将其应用于膨胀型阻燃PP,探讨了其阻燃协效机理和增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对该体系的影响。本文归纳起来主要分以下三部分:一、本文以三聚氯氰、带羟基的反应型N-取代烷氧基受阻胺和带氨基的硅烷偶联剂等为原料,通过三聚氯氰可控的氯取代反应和硅烷偶联剂的凝胶反应,分三步合成了新型阻燃协效剂—含硅型N-取代烷氧基受阻胺(Si-NORs)并对其进行了FTIR、X光电子能谱(XPS)和TGA的表征。TGA测试结果表明该协效剂具有良好的热稳定性和成炭性,5wt%的分解温度为255.19℃,在800℃下残炭量为20.7wt%。此外,由于硅烷偶联剂的凝胶,Si-NORs热分解过程中失重明显变缓。二、本文将Si-NORs应用于传统膨胀型阻燃PP并对其阻燃性能、光稳性能、热性能、力学性能、相容性和炭层表面结构进行了表征和分析。结果表明,添加25wt%的IFR和1wt%的Si-NORs后,膨胀型阻燃PP的LOI提升为32且能通过V-0等级,其光稳性能、热性能、力学性能、相容性和炭层表面结构也都得到了明显的改善。基于以上分析,本文推测Si-NORs分解产生的自由基捕捉剂能在气相和凝聚相上抑制PP的燃烧。此外,Si-NORs热分解产生的Si-O-C和Si-C交联结构还能进一步提升膨胀炭层的热稳定性和阻隔功效。三、本文还研究了增容剂PP-g-MAH对Si-NORs协效的膨胀型阻燃PP体系阻燃性能、光稳性能、热性能、力学性能和相容性的影响。结果表明,除冲击性能外,添加PP-g-MAH后可以不同程度地进一步改善膨胀型阻燃PP的上述性能,但添加量应控制在5wt%以内。