《表3 阻燃PP的锥型量热仪测试数据》

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《协效阻燃聚丙烯的阻燃性能》

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为了更好的评价材料阻燃性能，本文运用锥形量热仪对所制备的阻燃PP进行了燃烧性能测试，图2、图3和图4为阻燃PP的锥量测试数据图，表3为阻燃PP的锥量测试数据表。从图2热释放量速率曲线图中可以看出，纯PP的热释放速率曲线尖锐且峰值高，说明PP在燃烧时燃烧剧烈且释放的热量多；在添加APP后，样品出现明显的双峰曲线，这是由于APP是一种既可作酸源又可作气源的阻燃剂[11]，对应1#样品的第1个峰，在受热分解时产生聚偏磷酸铵等酸性物质，促进PP降解成炭，同时释放惰性气体，形成膨胀炭层，起到隔绝热量释放和阻止氧气进入到材料中的作用，第2个峰则是由于材料内部产生的热量不断积聚，达到一定值后突破炭层，由此形成第2个峰[12]。将APP和AHP按照2∶1（质量比）复配后，二者之间有一定的协效作用，表现为热释放速率曲线变缓，总热释放量下降到145.4 MJ/m2，其机理为AHP分解产生磷酸，磷酸为小分子物质，可催化APP的酯化反应，从而提高成炭能力[6]；观察图2中3#和4#样品可知，单独添加MCA对PP阻燃效果影响不大，主要为气相阻燃，但将其和AHP按照1∶1（质量比）复配使用后也形成了明显的双峰现象，说明两者存在协同效应，对成炭有促进作用，有利于提高PP的阻燃性能；将APP和MCA按照2∶1（质量比）复配后，由图2可知，热释放速率峰值下降为196.6 kW/m2，比单独添加APP的1#样品和单独添加MCA的3#样品有明显的降低，这说明APP和MCA之间存在协同效应，对PP的热释放速率有显著的降低作用，且该样品在75 s时形成尖锐的热释放速率峰值，之后曲线逐渐变缓，无尖锐峰值出现，这是由于在分解初期APP热稳定性不高，提前促进基体分解，释放出较多热量，随着温度升高，MCA发生分解，产生大量难燃气体，同时使炭层膨胀，隔绝氧气的进入和热量的释放；由7#样品数据可知，将3种阻燃剂按照理想比例复配后，阻燃效果较好，热释放速率峰值仅为122.7 kW/m2，虽然燃烧时间有所延长，但曲线很平缓，说明三者之间有明显的协效效果，形成的炭层更为致密，对火焰传播有良好抑制作用。