新型單分子膨脹阻燃劑的合成及阻燃聚乙烯
關(guān)鍵詞：單分子膨脹阻燃劑 阻燃 聚乙烯 熱降解
摘要：本文通過(guò)甲基膦酸和無(wú)水哌嗪反應(yīng)制備中間體二甲基膦酸哌嗪,將其與新戊二醇進(jìn)行酯化反應(yīng),制備出新型單分子膨脹阻燃劑甲基膦酸-哌嗪-新戊二醇齊聚物(MPPNGO),通過(guò)傅里葉紅外光譜(FTIR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過(guò)熱重分析(TGA)對(duì)阻燃劑MPPNGO的熱穩(wěn)定性及成炭性能進(jìn)行了表征。測(cè)試結(jié)果表明,合成物MPPNGO的起始分解溫度為233.1℃,在600oC時(shí)的殘?zhí)苛繛?2 wt%,表明MPPNGO具有良好的熱穩(wěn)定性,可以滿足聚乙烯(PE)的加工要求。將阻燃劑MPPNGO添加到PE中制備阻燃PE材料。通過(guò)極限氧指數(shù)(LOI)和垂直燃燒(UL-94)對(duì)材料的阻燃性能進(jìn)行了表征;通過(guò)TGA對(duì)阻燃PE的熱降解行為進(jìn)行了分析,通過(guò)FTIR對(duì)阻燃PE的殘?zhí)窟M(jìn)行了分析。結(jié)果表明:當(dāng)MPPNGO添加17 wt%時(shí),3.2mm的樣品達(dá)到了UL-94 V-0級(jí),LOI為23.7%,表明MPPNGO阻燃性能優(yōu)異。TGA測(cè)試表明:MPPNGO的加入促進(jìn)了材料的提前降解和成炭,提高了材料在高溫時(shí)的熱穩(wěn)定性。殘?zhí)康腇TIR測(cè)試表明,阻燃PE材料燃燒后,阻燃劑中的磷以磷氧化物的形式留在了炭層中,起到了加固炭層的作用,有利于材料阻燃性能的提高。
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