《表2 K8003复合材料的阻燃性能测试结果1)》

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《焦磷酸哌嗪及其复配阻燃剂对共聚聚丙烯阻燃性能的研究》

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注:1)“-”表示无等级。

如表2所示，K8003树脂的LOI仅有17.5%，垂直燃烧无等级，阻燃性能较差。PAPP分子中有较高的磷含量和碳含量，在膨胀型阻燃剂中可以充当酸源和碳源。将PAPP单独添加到K8003树脂中，随着添加量的增加，阻燃复合材料的LOI逐渐提高，添加30%时LOI提高至28%，通过V-1级（3.2 mm）；添加40%时LOI提高至32.5%，通过V-0级（3.2mm）和V-1级（1.6 mm），说明PAPP可以提高材料的阻燃性能，但单独使用时阻燃效果不太理想。M PP作为气源，与PAPP复配使用形成三源协效的膨胀型阻燃剂，固定阻燃剂的添加量在30%时，研究PAPP和M PP两个组分的质量比在3∶1、2∶1、1∶1和1∶2时，对K8003复合材料阻燃性能的影响。从数据可以发现，当PAPP的含量偏多时，阻燃材料的LOI都在36.5%以上，通过V-0级（3.2 mm）和V-1级（1.6 mm），质量比在2∶1时，LOI提高至36.9%，较单独添加30%的PAPP提高了31.8%；而质量比为1∶2，MPP偏多时，阻燃材料的LOI仅有25.2%，燃烧无等级。这可能是由于膨胀型阻燃剂通过酸源、气源和碳源相互作用在凝聚相形成膨胀炭层，炭层是发挥阻燃作用最关键的因素，同时三源的比例要协调，才能发挥较好的阻燃性。PAPP和MPP复配体系中，PAPP提供碳源才能形成炭层，MPP作为气源，当PAPP质量偏少时，碳源不足，在材料表面不能形成有效的包裹炭层，使材料的阻燃性能降低。金属氧化锌（ZnO）作为协效剂可以提高膨胀型阻燃剂的阻燃效果，PAPP和MPP质量比在2∶1时，随着ZnO添加量的增加，K8003复合材料的阻燃性能提高，添加量在2.4%时，LOI提高至42.4%，通过V-0级（1.6 mm）。结果表明，ZnO的加入促进了PAPP和MPP复配阻燃剂在凝聚相的阻燃性，在材料表面形成更有效的炭层，使阻燃复合材料LOI和燃烧等级显著提高。