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單組份膨脹型硼酸鋅能夠有效實現“三源”作用

時間:2021-07-03 09:40:44 點擊:
    磷一氮膨脹型硼酸鋅是一種以氮、磷為主要成分的硼酸鋅,它不含鹵素,是一類高效低毒的環保型硼酸鋅。該類硼酸鋅在受熱時可發泡膨脹,可在材料表面形成致密的泡沫炭層,可阻止內層高聚物的進一步降解及可燃物向表面的釋放,又可隔絕外界的熱源和氧源,從而阻止火焰的蔓延,己成為硼酸鋅無鹵化的重要途徑。傳統磷一氮膨脹型硼酸鋅主要以復配型膨脹硼酸鋅為主。該類硼酸鋅雖有良好的阻燃性能,但使用過程中存在著熱穩定性差,易水解,與基體相容性差的缺點,嚴重制約了其應用范圍。目前,集炭源、酸源、氣源于一體的單組份膨脹型硼酸鋅能夠有效實現“三源”作用官能團在單組份分子內發揮膨脹阻燃果,表現出了優良的阻燃性能,并且克服了傳統復配型膨脹硼酸鋅熱穩定性低、與基體相容性差等弊端,己成為當前膨脹硼酸鋅領域研究的熱點。
    三嗓及其衍生物由于其特殊的結構和易修飾性引起了學者們的廣泛關注,三嗓類硼酸鋅與傳統的鹵系硼酸鋅及無機硼酸鋅相比,具有抑煙、低毒、阻燃性能優良等優點,因此在高分子材料的阻燃上得到廣泛應用fs-gl?;谌勐染Y構中三個氯原子的活潑性差異,本文創新地將含氮、磷等阻燃元素的富碳化合物與含活性氯原子的三嗓環相結合,合成了結構新穎的單組份P-N膨脹型硼酸鋅2-季戊四醇磷酸酷-6  4一對氨基苯磺酸鈉均三嗓(CTOB),進一步探討了其合成工藝,獲得了最佳的工藝條件。并將其與有機蒙脫土添加到硼酸鋅中,研究其對硼酸鋅復合材料的力學性能、熔融指數和阻燃性能的影響。
    圖2.18和2.19為不同硼酸鋅填充量的阻燃硼酸鋅的熱重和微商熱重曲線,表2.14給出了其熱重和微商熱重數據。從熱重測試結果可以看出,添加了CTOB阻燃劑后,阻燃硼酸鋅的熱分解速率有所降低,且隨著硼酸鋅含量的增加,熱分解速率逐漸下降。當CTOB硼酸鋅含量為20 wt%時,_500 0C時的殘炭率可達47.9 070 0添加CTOB硼酸鋅后,硼酸鋅在_500 0C的殘炭率升高的原因是CTOB硼酸鋅在熱分解過程中釋放的磷酸類物質能促進硼酸鋅基體成炭,避免了阻燃硼酸鋅的進一步分解。然而從最大熱失重速率可知,添加CTOB硼酸鋅后,阻燃硼酸鋅的最大熱失重速率溫度有所降低,這是因為CTOB硼酸鋅在分解過程中產生的聚磷酸類物質可以作為硼酸鋅成炭反應的催化劑,有效降低硼酸鋅成炭反應的活化能。因此可以看出,隨著CTOB硼酸鋅含量的增加,阻燃硼酸鋅的最大分解速率溫度降低。當用_5 wt%的OMMT替代_Swt07oCTOB硼酸鋅時,熱分解速率進一步降低,殘炭進一步提高,表明OMMT與CTOB硼酸鋅復配時,具有一定的協效效應,可以提高硼酸鋅的阻燃性能。www.smfhit.com

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