新型多功能高效聚磷酸盐阻燃剂

新型多功能高效聚磷酸盐阻燃剂

        因为磷（P）和氮（N）含量高，聚磷酸铵（APP）是工业领域和学术界最普遍使用的阻燃剂之一，做为膨胀性阻燃剂（IFR）的其中一部分，普遍用作聚合物材料。最近，西班牙De-YiWang博士以及研究组DanXiao（德国）博士在APP的基础上设计制取了一类多功能阻燃剂AAPP，使用于PP材料,与传统的PP/APP复合材料对比，AAPP展示出更佳的阻燃效果。之后，研究人员对PP/AAPP结束高能量电子照射，发现可进一步提高了复合材料的耐热稳定性。研究人员最先借助普通聚磷酸铵（APP）的简单离子交换反应设计合成了一类多功能AAPP。再借助双螺杆挤出机将AAPP与PP混合制取一系列阻燃PP复合材料。

借助1HNMR、31PNMR、SEM和EDX技术等对APP、AAPP以及复合材料结束表征，表明了APP与AAPP的顺利制取。制取结束后，研究人员使用TGA技术、CONE技术、LOI技术等对复合材料的热特性、燃烧特性结束测试解析表征，结果显示：在35wt％的AAPP下，PP/AAPP复合材料的LOI值提升到33.7，在UL-94试验中展示了优秀的抗熔滴性。在锥形量热计测试中，PP/AAPP复合材料的PHRR，THR，SPR和TSP值均远低于PP/APP复合材料。得到以上优秀报告的同时，研究仍在更进一步深化：以高能量电子照射AAPP/PP复合材料可进一步提高复合材料的耐热稳定性。电子束（EB）技术环境友好，可依据化学反应的需求，在空间和时间上精准地产生自由基，而无需使用其他化学品（另外的稳定剂），也不依赖于溫度和聚集状态，需要的材料的反应均借助自由基诱导来完成。最终，研究人员借助FTIR技术对不同溫度下APP复合材料、AAPP复合材料结束表征，解析了APP和AAPP燃烧过程中炭化的可能机制。

通常来讲，P-N-C（1086cm-1,723cm-1），P-O-C（1532cm-1）和C=C（1636cm-1）构造对阻燃性能的提升具备推动作用，他们在高溫下产生交联构造，并增进成炭，炭层（P-N-C和P-O-C增进生成）的产生可有效隔绝氧气和热量的传递。除此之外，相比于PP/APP复合材料，C、N含量较高的PP/AAPP表面可更易于产生交联网络构造，阻燃性能更进一步得到提升。总的来说，以电子束（EB）技术、自由基诱导化学反应结合制取改性APP，这一创新性的思想已足够新奇，并可扩展使用到其它聚合物体系。借助环境友好型高能电子辐射技术改进高分子的聚集状态也为聚合物/复合材料的改性开拓了新的方法。

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