阻燃增韧聚苯乙烯共聚物的制取

阻燃增韧聚苯乙烯共聚物的制取

        聚苯乙烯是运用最广泛的热塑性聚合物之一，以良好的化学稳定性能、尺寸稳定性能、电气特性闻名，广泛运用于电子电气、建筑包装等行业。但是，聚苯乙烯分子中碳氢元素成分极高致使的极其易燃性及侧链上大批量刚性苯环基团致使的脆性大、柔韧性差等缺陷大大的影响了其运用范畴。因而，对聚苯乙烯的阻燃与增韧完成科学研究，以减少其火灾危险性、提高其综合性能对增多应用范畴、增加产业链有着关键的基础理论和实际意义。

科技人员设计制取出一种新型核壳结构本质阻燃、增韧一体化聚苯乙烯共聚物，为聚苯乙烯阻燃、增韧给予了新思维。研究人员最先设计制取出高磷成分的可聚合改性丙烯酸酯化合物BC2NP2，在这个基础上，使用（种子）乳液聚合技术，将其与苯乙烯共聚，制取出P/N丙烯酸酯为核相，聚苯乙烯为壳相的软核硬壳共聚物B-PS，扩展其功能应用研究。

使用FTIR,1HNMR,TEM技术等共聚物微球完成系统表征，表明了粒径分散均匀的核壳结构共聚物成功制取；接下去根据TGA、CONE、LOI技术等对共聚物的耐热性、热氧稳定性能、燃烧特性等完成测试剖析，并使用DMA、冲击测试仪等对共聚物的动态力学特性、抗冲击特性等完成研究。空气和N2氛围下DGA测试结果都表明了B-PS的耐热性显著提高，最大热分解溫度提高显著；纯PS难以成炭，而BC2NP2一定量引进后，空气和N2氛围共聚物残炭量均可达到8%以上，这将会跟P元素引进后催化成炭相关。CONE测试表明了B-PS的pHRR与THR值均有很大程度上降低，虽然添加量较少，pHRR值最大程度上下可减少30%，LOI测试由纯PS的18%提高至B-PS-20的24.5%，表明了共聚物较低的可燃性。

研究人员对共聚物B-PS的阻燃机理完成剖析：首先从凝聚相剖析，P/N丙烯酸酯的引进促进了B-PS燃烧残炭量的提高，炭层不但做为隔热层，阻碍热量的传播，还抑制了燃料从固相向燃烧区域的释放；另一方面，气相上剖析，BC2NP2分解形成的PO·对共聚物燃烧过程中形成的H·和HO·等自由基有着捕捉功能，合理抑制链式反应的完成；此外，B-PS在燃烧过程中还将会形成类似于N2，NH3等不燃气体，对可燃气体有着稀释功能。因而，从以上各个方面充分考虑，伴随BC2NP2成分的增多，燃烧特性合理提高也就不奇怪了。

阻燃性能增加的同时，研究人员对共聚物的材料力学性能开展探究分析，数据显示了B-PS储能模量减低，动态损耗因子tanδ减低，玻璃化改变溫度减低；B-PS-20抗冲击性提高30%。这也许跟BC2NP2的内增塑作用相关，因为丙烯酸类聚合物比聚苯乙烯具备更好的韧性，引进丙烯酸酯基团可以减低分子链刚性，提高链段的柔韧性。

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