聚磷腈提升ABS的阻燃成炭与耐水性

聚磷腈提升ABS的阻燃成炭与耐水性

        ABS树脂是一种广泛性采用的热塑性材料，以优良的耐化学特性、机械性能、和加工特性而见称。其缺陷具体反映在极高易燃性、易滴落，对它进行阻燃性改性以提升其使用范畴很有必要的。膨胀型阻燃剂对ABS阻燃性作用显著，但传统IFR体系中季戊四醇等多羟基基团的加入造成聚合物的耐水性问题明显。科研人员使用聚（4-硝基苯氧基）磷腈（DPP）做为阻燃性成炭剂，用于提升ABS树脂的阻燃性、成炭与耐水性。

（4-硝基苯氧基）-环三磷腈类化合物中含硝基，可合理提升N的含量，且硝基化合物具备推动成炭和抗滴落的功能。研究人员将实验室自制聚（4-硝基苯氧基）-磷腈（DPP）和ABS按比例（3:7）机械共混，制取复合材料。对ABS，DPP,ABS-DPP复合材料的热特性，燃烧特性进行检测解析：TGA测试表明DPP起始分解溫度小于ABS，但DPP和DPP-ABS的残碳量远远高于ABS。N2环境下，ABS-DPP样品的残碳量在氮气中从0%提升到20％以上，空气环境下从0.7%提升到3.9％。空气环境下，ABS热解气体是ABS-DPP的1.37倍，表明DPP优良的成炭性，并可提升ABS的耐热稳定性。

CONE检测对比分析ABS和ABS-DPP的燃烧特性，纯ABS的pHRR值可实现698.0kW/m2，添加30%DPP后，ABS-DPP的pHRR值降为527.8kW/m2，THR值由纯ABS的106.6MJ/m2降为ABS-DPP的63.9MJ/m2，残碳量纯ABS接近0，而ABS-DPP可实现20%以上，与TGA检测結果相似。CONE测试表明DPP的加入可让ABS燃烧性能增加。另外，研究人员进行LOI和UL94检测，LOI值可由18%上下提升至24%上下，UL94由无等级实现V-2或V-1等级。且DPP几乎没有影响到ABS的耐水性。研究人员对复合材料的阻燃性机理解析，具体反映在炭层的阻隔作用，隔氧、隔热、阻隔火焰与基体的接触。在最后研究人员对材料的拉伸特性与拉伸强度进行研究，虽然DPP的加入减低了ABS的拉伸强度，但合理提升了其拉伸强度。

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