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阻燃剂是指能够提高易燃或可燃物的难燃性、自熄性或消烟性的功能化助剂,是精细化工产品和合成材料的主要助剂之一,对于防止火灾及保障人类社会安全至关重要。随着现代社会对环保要求的不断提高,发展高效、无毒的聚合物阻燃剂已成为大势所趋。据此,本文研究了N-P膨胀阻燃体系对聚丙烯的阻燃作用。为了达到理想的阻燃效果以及阻燃剂在高湿度条件下,不吸潮、不迁移的目的,本人着重研究了膨胀型阻燃剂中炭源对阻燃制品阻燃性能的影响。对比了不同阻燃剂组分及配比对该体系阻燃效果的影响:充当酸源组分的APP,当添加量达40%,LOI值为22;比较MEL和MCA对PP阻燃性能的影响:随MEL含量的增加,LOI值增加,添加量到40%时,LOI值为23;而MCA添加量小于20%时,LOI随添加量的增加而增加,再添加MCA,LOI值不变。由此可见,MEL可以更有效的提高PP基体的阻燃效果。APP/MEL复配阻燃PP,可以得到更为有效的阻燃效果,添加量为30%,比例为3/1时,LOI值为24;在APP/MEL膨胀阻燃体系中,加入少量的成炭剂(ZnO、Cr2O3、蒙脱土、PA6、PBT),可以显著提高PP材料的阻燃性能,添加量分别为2%、1%、1.5%、1.5%、4.3%,LOI值分别为29、26、29、29、28;研究发现,成炭剂的含量对PP阻燃材料阻燃性能的提高,存在一个最佳添加量,超过此添加量,阻燃效果显著下降。利用热分析(TGA、DTA)、FTIR、SEM手法研究了阻燃剂APP、MEL、APP/MEL以及在APP/EML阻燃体系中添加不同成炭剂(无机成炭剂:ZnO、Cr2O3、蒙脱土,成炭高聚物:PA6、PBT)阻燃体系的热降解过程及残炭的结构与形貌。研究表明在阻燃材料的高温热降解过程中,膨胀型阻燃剂能促进体系催化降解,降低基材的热降解速度,提高基体的残炭量,即燃烧时在基体表面形成了一层隔热隔氧的炭层。虽然成炭剂的加入不能提高残炭量,却能促进炭层的形成,提高炭层的质量,对阻燃材料阻燃性能的提高起到重要的作用。通过对不同阻燃剂配方和组成的PP阻燃材料进行吸水性实验发现,成炭剂的加入提高了APP/MEL阻燃材料的吸水性,但提高的幅度不大,仍能满足在湿度条件下的使用要求。添加ZnO、Cr2O3、蒙脱土、PA6、PBT成炭剂的吸水性,分别为0.50%、0.81%、0.80%、0.93%、1.20%。对不同阻燃剂配方和组成的PP阻燃材料的力学性能研究表明,阻燃剂的加入恶化了PP基体的力学性能,成炭剂的加入,对力学性能的影响较小,对力学性能影响起主要因素的是APP和MEL。