Page 75 - 《橡塑技术与装备》2024年1期

工艺与设备
cm -1 附近的磷酸、焦磷酸等特征吸收峰形成宽的吸收
带，表明有磷酸类物质生成 [10] ； 1 400 cm -1 处的吸收 [1]
峰磷氮氧化物的吸收峰 [11] ；随温度升高，1 685 cm -1
处吸收峰位移至 1 629 cm -1 处，说明有聚芳香炭结构
的形 成 [12] ；当 温度升至 500 ℃， 出 现 1 074、983、
880 cm -1 处吸收峰，为 P-O-P 特征吸收峰
残炭中有磷酸酯类或聚磷酸酯类物质存在。根据以上
分析，PP/APP/CFA 三元复合材料受热，阻燃剂受热
生成磷酸或聚磷酸，磷酸能够促进炭源脱水成炭，并
且还会形成 P—O—P 的焦磷酸结构 [13] ； NH 3 和水蒸
汽释放的气体能使炭层膨胀，这样一来膨胀的炭层能
够防止可燃气体蔓延到燃烧区域，并且阻止燃烧的热
量传递到基体树脂中。同时，这些气体也能稀释可燃
气体的浓度，减少有效燃烧热量，迅速扑灭火焰。表
明 APP/CFA 阻燃 PP 是通过凝聚相和气相两种阻燃机
理阻燃 [14] 。
图 9 PP/APP/CFA24 三元复合材料在不同温度下煅烧后
的红外谱图
3 结论
本实验利用 APP 和 CFA 复合阻燃 PP，制得的三
元复合阻燃 PP 呈现出优异的阻燃性能。PP/APP/CFA
三元复合阻燃材料燃烧时阻燃剂中的炭源、酸源、气
源能够迅速成炭并释放出不可以燃烧性的气体，使复
合材料结炭形成内部多孔、表面致密的残炭结构，减
少了可以挥发物质中的可燃性气体的百分比，从而
能突显出凝聚相和气相两种阻燃机理的作用。当加
入 24%( 质量分数 ) 阻燃剂阻燃 PP 时，与原料 PP 相
比，PHRR、av-EHC、av-SEA 分别降低了 72.3%、
23.4%、44.5%，TPHRR 是原料 PP 的 1.89 倍，呈现
出优异的阻燃效果。
2024 第 50 卷
年
李磊 等·高效膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的阻燃机理
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