新型磷-氮复合阻燃剂的制备及其在TPU中的应用

以依替膦酸为磷源(EA),对苯二胺(PPD)为氮源,通过简单的一步法反应合成磷-氮有机盐阻燃剂EP,并且通过核磁共振氢谱(NMR)和红外光谱分析(FTIR)测试对其结构进行了表征。通过熔融共混法将EP与TPU混合制备阻燃改性TPU,并对制得的磷-氮有机磷酸盐阻燃剂改性TPU的热稳定性、阻燃性能和力学性能进行了研究。结果表明,添加EP对TPU的热稳定性影响较小,阻燃性明显提升;添加3%(质量分数,下同)的EP时,所得到的阻燃改性TPU(TPU-3%EP)的极限氧指数(LOI)达到28.40%,可以通过UL 94阻燃V-0评级,且残炭率(CY)比纯TPU提高1倍多;与纯TPU相比,TPU-3%EP的总热释放量(THR)和峰值热释放速率(PHRR)分别降低22.12%和61.85%,材料的有效燃烧热(AEHC)也有所降低;EP主要通过在凝聚相催化成炭隔绝热氧交换来提升TPU的阻燃性能;其次在气相中发挥自由基淬灭效应也起到一定的阻燃效果。