使用于PP的超支化聚酰胺类阻燃高质量涂料

使用于PP的超支化聚酰胺类阻燃高质量涂料

        聚丙烯（PP）是因为其优良的机械性能和其它出色的特性而普遍用作工程建筑，汽车行业和电子器件等众多不相同的工程方面。但是，PP的严重缺点是高易燃性和滴落性。对于PP的环保型无卤阻燃剂科学研究已是聚焦点。

研究组试着在PP材料上涂覆了自制新型高质量阻燃涂层，在保证材料优良的机械性能的同时有效的提升了其阻燃性.研究人员最先将PP试样浸泡在混合酸溶液中以改进其表面能;之后，将9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene10-oxide(DOPO)与常规成膜剂-聚乙烯醇缩甲醛（PVFA）完成成膜反应制取HBPA。在最后将HBPA涂层涂于PP表面。PVFA膜柔软但易剥落；而DOPO涂层易粘结但性脆，弯曲时易开裂。将PVFA和DOPO的组合成HBPA可以做到柔性与粘合相结合。利用普通自由基溶液聚合制取HBPA.研究人员最先使用FTIR,1HNMR等对材料结构完成表征，表明了产物的顺利制取；接着使用TGA技术对DOPO、PVFA、HBPA涂层的耐热稳定性完成具体分析；在最后使用LOI,CONE,UL94对涂层的燃烧特性、燃烧等级完成检测分析。

利用N2中的TGA检测可对HBPA，EDTA和MEL的耐热稳定性完成具体分析。EDTA在250-450℃历经一歩分解，而MEL在300-400℃分解升华。比较之下，HBPA则慢慢分解，HBPA的Tmax在420℃以上。另外，800℃下，HBPA的残炭量可达20.35％，远远高于EDTA和MEL，这表明HBPA有比EDTA和MEL更高一些的耐热稳定性。

检测64到126mm不相同薄厚涂层PP阻燃性，数据显示单独添加DOPO或PVFA对PP的阻燃性也没有显著，比较之下，添加HBPA的复合材料阻燃性明显增强。伴随涂层厚度的提高，PP/DP7A2.5H，PP/DP7A5H，PP/DP7A7.5H和PP/DP7A10H的LOI值增长幅度很大。锥形量热数据显示，PP/DP7A10H最大热释放速度和总热释放速度降低显著，燃烧時间大大的廷长。UL94测定，99mm薄厚的PP/DP7A10H涂层可达V0等级。数据显示：膨胀型涂层越厚，PP的阻燃性越好，是因为有益于膨胀碳层的产生.

阻燃机理以下梳理：在材料被引燃后，涂层表面直接与火焰碰触涂层中的DOPO最先分解，释放出来PO·自由基，捕获燃烧环境中的O，H和OH并形成HPO2，终断链式反应，延缓涂层在燃烧过程中的降解；另外，HBPA末端羧基脱水形成交联型C-O-C结构，且HBPA分解可释放出来不燃性气体起稀释功能；最终，APP分解释放出来NH3，形成磷酸，更进一步脱水形成焦磷酸，最终形成偏磷酸，在材料表面集聚促进成炭，形成连续性致密的炭层起阻隔功能，这样的膨胀性的炭层有效保护基体材料燃烧降解。

材料的耐水性机理剖析：处理后的PP表面存在很多羧基和羟基，涂层中的DOPO和PVFA可与这类基团相互作用，形成很多的氢键。在这样的相互作用下，亲水基团集聚到PP表面，疏水基团朝向外部。因而涂层很难被水润湿而破坏。另外，氢键提高了涂层在基材上的附着力。综上，HBPA涂层有着非常好的耐水性。膨胀型涂料对PP力学特性沒有不良影响。

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