制取含磷和苯基共聚物用以聚丙烯-IFR体系阻燃

制取含磷和苯基共聚物用以聚丙烯-IFR体系阻燃

     聚丙烯（PP）综合性能良好，使用普遍。其阻燃问题始终是科研工作者关心的焦点。科技人员利用开环复分解聚合反应制取新型含磷或含苯基的2-苯基聚合物，3磷酸酯类聚合物及2苯基-3磷酸酯共聚物，将其使用于PP阻燃，充分调动聚合型阻燃剂相对于小分子添加剂的环境友好性，易于与其他聚合物共混及其缠结不容易从聚合物基体析出等优点。研究人员利用分子设计、开环、分解、聚合等制取了2-苯基聚合物，3磷酸酯类聚合物及2苯基-3磷酸酯共聚物，并且选择了八苯基POSS，将以上物质分別与聚磷酸铵等与PP组成的PP/膨胀型阻燃剂（IFR）化合物熔融共混来制取全新一代聚丙烯复合材料。此项工作的核心点即分析含苯基和含磷的均聚物和共聚物及八苯基POSS对PP/IFR共混物的阻燃协同效应和力学特性影响。

以普通溶液聚合制取目标单体，并利用自由基聚合制取它们的均聚物、共聚物。利用熔融共混按相应占比将其均聚物及共聚物与PP/IFR体系制取全新一代PP复合材料。选用FTIR,1HNMR等对小分子及其均聚物、共聚物等完成结构表征，表明了预期产物的成功制取，选用TGA,DSC,UL94，LOI检测等对均聚物、共聚物及PP复合材料完成热性能与燃烧性能表征。TGA检测表明，2-苯基聚合物热分解溫度较高，残炭量为15%左右；3磷酸酯类聚合物热分解溫度提早，残炭量能到40%；2苯基-3磷酸酯共聚物残炭量处于二者之间。

对复合材料的耐热稳定性检测评估，结果显示复合材料热分解分二步，2苯基-3-磷酸酯共聚物的引入会使复合材料的第一部分解提早，第二个环节的耐热稳定性提高显著。前一个是因为磷酸类基团的催化分解，后面一种是因为复合材料耐热稳定性能的提高。对引入共聚物后的复合材料完成动态力学分析，复合材料的储能模量有一定的降低，可能是因为酯基的内增塑作用，但随溫度的上升，PP/IFR和PP/IFR/添加剂复合材料的储能模量差异缩小。

经过UL94测试和LOI测试对复合材料燃烧特性开展评诂，纯PP高度易燃有滴落，LOI值仅为18.3%，PP/IFR对燃烧性能增加不显著，仍有滴落；PP/IFR/添加剂到一定添加量时，阻燃等级提高，且滴落问题缓解或消逝，LOI值可升高至26%以上，表明了复合材料阻燃性能增加。在最后，研究人员对复合材料阻燃机理给予论述：其机理主要为炭层的阻隔功能和气相上的自由基捕捉功能双重功能。

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