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聚氨酯基复合阻燃剂阻燃聚甲醛的研究

谢代义  
【摘要】:本文以热塑性弹性体聚氨酯(TPU)为载体树脂,通过包覆技术与无卤阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)及膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)复合制得聚氨酯基复合阻燃剂,采用该阻燃剂制备了阻燃性能优异、综合性能优良的阻燃聚甲醛(POM),深入研究了其阻燃机理。 采用三聚氰胺氰尿酸盐/聚氨酯复合阻燃剂阻燃聚甲醛,阻燃剂粒子均匀分散于聚氨酯分散相中,解决了阻燃剂与聚甲醛直接共混相容性差、材料性能劣化的难题,获得了阻燃性能和力学性能较好的阻燃聚甲醛材料。热失重、红外和气质联用分析表明,MCA/TPU复合阻燃剂对聚甲醛的阻燃作用是由于三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)高温分解并吸热,降低材料燃烧区域的温度;另一方面MCA高温分解生成的三聚氰胺可吸收聚甲醛分解产生的甲醛和甲酸;此外,TPU可提高聚阻燃甲醛的热稳定性,有利于阻燃。 通过TPU与膨胀型阻燃剂APP复合阻燃聚甲醛,可进一步改善聚甲醛的阻燃性能,由于TPU自身成炭作用,可增强POM燃烧过程中的凝聚相,提高聚甲醛阻燃性能。研究表明,当APP含量32%时,其极限氧指数(LOI)可达47。与纯阻燃剂直接填充聚甲醛相比,复合阻燃明显提高了材料的阻燃性能和力学性能。


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