基于次磷酸铝的聚丙烯木塑复合材料的阻燃改性研究

作者：关雅慧; 汪秀丽; 邓聪; 赵悦英; 李冲; 李素坤; 王玉忠

来源：化学研究与应用, 2019, 31(01): 87-93.

DOI：10.3969/j.issn.1004-1656.2019.01.013

• 次磷酸铝
• 聚丙烯
• 木塑材料
• 阻燃

本研究以次磷酸铝（AP）为阻燃剂,探讨了其对聚丙烯/木粉复合材料（WPC）的阻燃性能的影响,并阐明了相关的阻燃机理。实验结果证明,当AP的添加量为30 wt%时,可以使木粉含量为30 wt%的WPC通过垂直燃烧V-0级,氧指数达到25. 0%。锥形量热测试结果表明:AP的加入能够有效抑制复合材料的燃烧,30wt%AP的加入能够使木粉含量为30 wt%的WPC的热释放峰值（PHRR）降低至240 k W/m2,与不含阻燃剂的WPC相比降低了50%;燃烧后所得的残炭的质量高达45. 2%。扫描电子显微镜（SEM）,热重-红外联用（TGFTIR）和X射线光电子能谱结果表明:添加AP后,燃烧过程中WPC/AP的气相产物中会有水、二氧化碳及含PO2-结构的物质等生成,从而赋予WPC/AP气相阻燃作用;此外,WPC/AP在燃烧中能够热解生成内外结构不同的炭层,内部炭层主要为含铝为主的交联稳定炭层,而外部炭层主要含有交联P-O-C结构等,因此,AP能够同时通过气相和凝聚相的双重作用实现WPC的高效阻燃。

• 单位
  高分子材料工程国家重点实验室; 四川大学