三氧化二镍协同膨胀阻燃聚丙烯的热降解机理

来源期刊：高分子材料科学与工程2013年第9期

论文作者：刘国胜 周友 郝建薇

文章页码：98 - 208

关键词：三氧化二镍;聚磷酸铵;阻燃;聚丙烯;

摘    要：以三氧化二镍（Ni2O3）为阻燃协效剂,采用聚磷酸铵（APP）和双季戊四醇（DPER）复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的膨胀阻燃聚丙烯。氧指数（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）表明,添加1%（质量分数,下同）Ni2O3,膨胀阻燃体系LOI达到28.2%,UL-94测试通过V-0级;热失重（TGA）、X射线光电子能谱（XPS）及X射线衍射分析（XRD）表明,Ni2O3使聚磷酸铵热失重速率明显降低,高温残余量显著提高;高温时,Ni2O3分解为NiO,与APP分解产生的多聚磷酸发生化学反应,形成稳定的偏磷酸镍盐,提高了多聚磷酸的热稳定性。研究表明,NiO阻止多聚磷酸分解产生P2O5的过程,使更多的多聚磷酸参与酯化反应,促进体系燃烧成炭,从而形成更加致密的膨胀炭层,提高了材料的阻燃性能。