磷酸三聚氰胺聚丙烯酸盐膨胀型阻燃剂的制备及性能研究

Study on Performance of Melamine Phosphate Polyacrylate Intumescent Flame Retardant and Its Preparation

采用三聚氰胺(MEL)、磷酸(PA)等原料,合成了磷酸三聚氰胺(MP),并将其与聚丙烯酸(PAA)反应,制备了磷酸三聚氰胺聚丙烯酸盐(MPPAA)膨胀型阻燃剂(IFR)。通过红外光谱分析(FTIR)、元素分析(SEM-EDAX)等方法对阻燃剂的结构和元素组成进行了表征,并采用氧指数法、垂直燃烧法、拉力试验等手段检测了环氧树脂(EP)/MPPAA复合材料的阻燃、力学性能。结果表明:当原料中—COOH和—NH2的摩尔比为2:1时,MPPAA收率可达到77.7%,其N元素含量约为39.37%;EP/20%MPPAA阻燃复合材料的氧指数为30%,阻燃等级可达到UL94V-0级;另外,由于形成了互穿聚合物网络(IPN),EP/MPPAA复合材料还具有较高的拉伸性能和韧性。

A new intumescent flame retardant（IFR）— melamine phosphate polyacrylate（MPPAA） was prepared from melamine（MEL）,phosphoric acid（PA）and polyacrylic acid（PAA）.The structure and composition of the product was characterized by FTIR and SEM-EDAX.The flame-retardant epoxy resin samples（EP/MPPAA） were prepared and tested by oxygen index（OI） method,vertical burning test（VBT） and tension test（TT） to evaluate the flame retarding performance and mechanical property of EP/MPPAA.The results show that： the yield of MPPAA is about 77.7%,with N element content 39.37% in MPPAA as the mole ratio of –COOH to-NH2 is 2：1.The OI of EP/MPPAA（20%MPPAA） is about 30%,and then the EP/MPPAA（20%MPPAA） flame retardant coating can reach to UL94 V-0 grade.The samples also exhibit good tensile property and toughness,due to the formation of the interpenetrating polymer network（IPN） structure.