《表4 样品热重分析参数：F-ZrP@Co-MOF协效膨胀阻燃聚丙烯性能研究》

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《F-ZrP@Co-MOF协效膨胀阻燃聚丙烯性能研究》

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氮气气氛下5组样品的热降解参数见表4，TGA和微商热重分析（Derivative Thermogravimetry，DTG）曲线如图4所示。热降解参数结果表明:PP的分解过程只有一步，其初始分解温度（T5%）为647 K，在此期间主要是PP侧链断裂，随着温度升高，PP分子开始降解，PP骨架开始断裂[22]，此时热降解速率最快，与之对应的温度（Tmax）为727 K，当温度达到1 073 K时残炭量只有1.0%。PP/APP/DER在623 K左右开始分解，比纯PP提前，这主要是由于APP发生分解，形成磷酸，并释放水和氨气，随后磷酸与DER反应生成磷酸酯，同时，前期生成的气体在熔融PP中膨胀，在此期间，达到最大热降解速率时Tmax为744 K，较PP有提升，当温度继续升高时，DER开始脱水并与APP分解产生的磷酸反应生成酯，同时，该酯进行环化和交联，形成PP复合材料的膨胀炭层，该结构有效提升PP阻燃复合材料的热稳定性，因此PP/IFR在1 073 K的残炭量约为纯PP的7.5倍。加入F-Zr P@Co-MOF之后，PP复合材料的初始降解温度与PP和PP/IFR相比均较低，可能是因为协效剂在初始升温过程中分解生成含磷化合物，提前诱导PP基质分解，且其中分子键能较弱的P-N提前断裂，与IFR共同反应生成磷酸、偏磷酸等物质，催化PP脱水成炭，使PP阻燃复合材料热分解提前，而Tmax与PP/IFR相近，但1 073 K时F-Zr P@Co-MOF添加量为1.0%的PP阻燃复合材料的残炭量比未添加的提高了180.07%，可见添加适量F-Zr P@Co-MOF可促进PP阻燃复合材料热稳定性的提高。