六（γ-氨丙基硅烷三醇）环三磷腈的制备及其在膨胀阻燃聚丙烯中的应用

来源期刊：复合材料学报2017年第6期

论文作者：李雄杰 何英杰 邹国享 屈鑫 杨荣 李锦春

文章页码：1221 - 1229

关键词：聚丙烯;受阻胺;有机硅;席夫碱;熔滴;膨胀阻燃体系;

摘    要：以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及γ-氨丙基硅烷三醇（KH553）为反应原料,合成了具有席夫碱结构的有机硅型成炭剂六（γ-氨丙基硅烷三醇）环三磷腈（HKHPCP）。以HKHPCP与聚磷酸铵（APP）的复配物为抗熔滴剂,以N-烷氧基受阻胺（NOR116）为阻燃协效剂,通过熔融共混技术制备了膨胀阻燃聚丙烯（PP）基复合材料（APP-HKHPCP-NOR116/PP）。利用FTIR、核磁共振（1 H和31P NMR）对HKHPCP的化学结构进行了表征。采用热失重、极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热、拉曼光谱和SEM研究了阻燃体系的热降解行为、阻燃性能及炭层的石墨化程度和致密性。HKHPCP的热失重结果表明,其在氧气氛围下的初始分解温度为300.2℃,1 000℃时残余率为34.8%。当添加总量为30wt%的阻燃剂时,APP-HKHPCP-NOR116/PP复合材料的极限氧指数（LOI）达到43%,且能通过UL-94V-0级,其热释放速率（HRR）、总热释放速率（THR）及烟释放速率（SPR）、总烟释放量（TSP）相比于纯PP分别降低了75.0%、50.5%和88.0%、80.8%,表现出显著的隔热、抑烟性能。APPHKHPCP-NOR116/PP复合材料燃烧后形成了高石墨化、致密的炭层。