磷-锡环保复合协效阻燃剂制备及其在PVC中的应用

通过沉淀包覆法制备不同包覆比例的植酸锡包覆羟基锡酸锌(tin phytate coated zinc hydroxystannate,ZHS@Sn-Phyt)复合协效阻燃剂,并应用在软质聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)中.采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和热重分析(thermo-gravimetric analysis,TGA)对包覆结构进行分析表征,同时对PVC复合材料进行极限氧指数(limiting oxygen indexand,LOI)、锥形量热(cone calorimetry,CONE)和力学性能测试.结果表明:在羟基锡酸锌(zinc hydroxystannate,ZHS)表面和植酸锡(tin phytate,Sn-Phyt)包覆层之间以Sn—O—P—O—Zn离子键的形式形成稳定的包覆结构;当复合阻燃剂中Sn-Phyt∶ZHS质量比为1∶9时,对PVC的阻燃效果最佳,表现出较好的协同阻燃作用,LOI比加入相同份数ZHS的PVC样品增加了1.6%,热释放速率峰值和热释放总量分别降低了18.9%和31.7%,残炭率提高了6.1%,烟释放总量相差不大,拉伸强度和断裂伸长率分别为26.79 MPa和296.5%,也均优于后者.因此,制备了一种高效绿色阻燃剂用以阻燃PVC,所制备的磷-锡协效阻燃剂具有绿色环保和工艺简单的优点.