焦磷酸哌嗪/壳聚糖膨胀阻燃聚丙烯制备及性能研究

采用焦磷酸哌嗪(PAPP)和壳聚糖(CS)复配构建环保膨胀阻燃剂、经熔融共混制备膨胀阻燃聚丙烯复合材料(IFR/PP)。通过氧指数、锥形量热仪、热重分析、力学性能测试等研究IFR/PP的阻燃性能及机理。结果表明,膨胀阻燃剂的总添加量为30%(质量分数),PAPP与CS质量比为5∶1时,IFR/PP的LOI值为35.5%,UL-94达到V-0级别,800℃时的残留物为13.34%,热释放速率峰值(pHRR)由纯聚丙烯的1345.01 kW/m^(2)降至83.04 kW/m^(2),拉伸强度降低了39.9%。残炭SEM测试结果表明CS的加入促进了膨胀炭层的形成,材料燃烧形成更致密且均匀的炭层,提高了阻燃性能和抑烟能力。PAPP与CS具有良好的协效阻燃作用。

MCA@ADP协效膨胀阻燃热塑性聚氨酯制备及性能分析

热塑性聚氨酯(TPU)易被点燃,为提高其热稳定性能、抑制传统磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝(ADP)高温时磷化氢气体(PH3)的产生,采用分子自组装技术制备了三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)包覆的二乙基次膦酸铝阻燃剂(MCA@ADP),并与双季戊四醇(DPER)按不同比例复配,经熔融共混制备膨胀阻燃TPU复合材料。通过氧指数、垂直燃烧、热重分析、锥形量热仪、力学性能测试等对阻燃TPU复合材料性能进行研究。结果表明,阻燃剂添加总量为25%(质量分数),MCA@ADP和DPER的质量比为1∶1时,阻燃复合材料TPU-3的极限氧指数(LOI)达到34.5%,垂直燃烧测试达到UL-94 V0级别,与纯TPU相比,TPU-3的热释放速率峰值(pHRR)以及总热释放量(THR)分别降低了76.91%和58.19%,拉伸强度降低了38.5%。表明MCA@ADP与DPER组成的氮-磷协效膨胀阻燃体系可有效提高TPU复合材料的阻燃性能。