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红磷(RP)作为一种重要的无卤阻燃剂,具有低烟低毒、经济高效等优点,是目前高分子材料阻燃领域的研究热点之一。但吸水性和颜色等问题的存在又严重限制了其在高分子材料中的应用,因此在作为阻燃剂使用之前红磷常常需要经过包覆处理。目前已有的包覆红磷存在制备工艺繁琐、磷含量低、包覆材料与红磷之间无协效作用等问题,从而导致包覆红磷阻燃剂的阻燃效率降低、成本增加。本文选择高磷含量的次磷酸铝(AHP)作为包覆材料制备了新型的包覆红磷(ERP),并通过与RP/AHP简单混合物(MIXRP)的对比,研究了ERP在玻纤增强尼龙66(GFPA66)、玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(GFPBT)以及聚丙烯(PP)中的阻燃性能和阻燃机理。具体内容如下:1)采用化学沉淀法将AHP沉积在红磷颗粒表面,得到不同AHP包覆量的新型包覆红磷ERPs。通过FTIR、SEM表征确定包覆方法的可行性;通过ICP-OES分析确定ERPs中AHP的比例;通过XPS分析确定ERPs的包覆率;通过吸湿性测试、颜色比较和TGA分析,并对比MIXRPs,研究了包覆处理后红磷的吸湿性、颜色和热稳定性变化。结果表明,化学沉淀法制备的ERPs中AHP很好地包裹在红磷颗粒外侧,且其包覆量和包覆率随着AHP生成量的增加而升高;包覆处理有效地改善了红磷的吸湿性和颜色;RP和AHP之间存在明显的相互作用,由于ERPs中RP和AHP的接触面积更大,因此这种相互作用也更强,相互作用具体表现为在氮气气氛中AHP包覆处理能够促进RP的解聚挥发,而在空气气氛中AHP包覆处理却使得RP更多地被氧化滞留在凝聚相中。2)以MIXRPs为对比,将ERPs阻燃剂应用于GFPA66中,通过LOI、UL-94、TGA、ICP-OES、红外热成像和SEM等分析测试研究了ERPs在GFPA66中的阻燃性能和阻燃机理。结果表明,RP和AHP之间存在P-P协效阻燃作用,ERPs对GFPA66的阻燃效果要好于MIXRPs,当阻燃剂添加量为7.5%时,AHP含量为58.89%的ERP4可以使GFPA66的UL-94等级通过V-0级,而同AHP比例的MIXRP4只能使GFPA66通过V-1级,两者氧指数也相差1.1。另外研究发现,对GFPA66进行阻燃时,ERP4能比MIXRP4发挥更多的气相作用,炭层质量也更好,因此阻燃效果也更好。3)以MIXRPs为对比,将ERPs阻燃剂应用于GFPBT中,通过LOI、UL-94、TGA、ICP-OES、红外热成像和SEM等分析测试研究了ERPs在GFPBT中的阻燃性能和阻燃机理。结果与阻燃GPFA66时类似,RP和AHP在阻燃GFPBT时仍存在P-P协效阻燃作用,ERPs对GFPBT的阻燃效果要好于MIXRPs,当阻燃剂添加量为15%时,AHP含量为47.64%的ERP3可以使GFPBT的UL-94等级通过V-0级,而同AHP比例的MIXRP3只能使GFPBT通过V-1级。另外研究发现,对GFPBT进行阻燃时,ERP3能比MIXRP3发挥更多的气相作用,炭层质量也更好,因此阻燃效果也更好。4)以MIXRPs为对比,将ERPs阻燃剂应用于PP中,通过LOI、UL-94、TGA、ICP-OES、红外热成像和SEM等分析测试研究了ERPs在PP中的阻燃性能和阻燃机理。结果与阻燃GFPA66和PFPBT时不同,ERPs对PP的阻燃效果差于MIXRPs,当阻燃剂添加量为5%时,AHP含量为34.21%的ERP2不能使PP拥有UL-94阻燃等级,而同AHP比例的MIXRP2能使PP通过V-2级。另外,研究发现,对PP进行阻燃时,MIXRP2反而比ERP2发挥更多的气相作用,因此阻燃效果也更好。