《表4 RPUF以及RPUF/APP复合材料氮气条件下热重数据Tab 4 TG and DTG data of RPUF and RPUF/APP composites under nitrogen

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《硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料的制备及阻燃性能研究》

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图3是RPUF和RPUF/APP复合材料的热重及热失重曲线。由图3可知，RPUF的初始热分解温度为259℃左右，其受热分解分为三个阶段:第一阶段为250～350℃，这一阶段主要是聚氨酯基体中弱键的分解；第二阶段为350～510℃，这一阶段主要是多元醇的分解，主要生成多种可燃性气体，并初步形成不稳定炭层；第三阶段为510～580℃，这一阶段主要对应于前一阶段的不稳定炭层的稳定化过程。当加入10份APP时，RPUF/APP10的初始热降解温度降低到251℃，相对于RPUF有明显降低，这主要是由于聚磷酸铵受热分解生成聚磷酸加快了聚氨酯分子的降解，其三阶段最大热失重温度分别为288、564和605℃，相对于RPUF变化不大。当添加30份APP后，RPUF/APP30初始分解温度下降至239℃，其第一、第二阶段最大热失重温度下降分别下降至273、545℃，但是其第三阶段最大失重温度上升至623℃，说明聚磷酸铵的加入提高了炭层的稳定性，这主要是由于聚磷酸铵降解产物磷酸与聚氨酯基体反应形成稳定的P—O—C结构所致；进一步提高聚磷酸铵添加量，RPUF/APP50初始分解温度下降至229℃，第一、第二阶段最大热失重温度下降分别为278、537℃，第三阶段最大热失重温度进一步上升至625℃。同时发现，随着聚磷铵的加入，RPUF/APP10、RPUF/APP30、RPUF/APP50的700℃残炭率分别为1.39%、11.9%、10.2%。以上数据说明聚磷酸的加入促进了复合材料中聚氨酯基体降解成炭，同时有效提高复合材料成炭性和炭层稳定性，上述炭层可以有效抑制燃烧区域氧气及能量输运，从而达到阻燃目的。