【摘要】 通过傅立叶红外分析来测试燃烧残留物。结果表明,阻燃ADCP能够有效促进PA66燃烧表面多孔碳层的形成。

聚合物越来越多地应用于制造业和日常生活中,但它们的火灾风险引起了人们的担忧。当聚合物燃烧时,它们会受热分解(热解)成更小的碎片。然后这些较小的碎片挥发并与氧气一起燃烧。这种燃烧主要受热源、氧气、燃料、自由基链式反应四个方面的影响。燃烧过程可以释放出更多的热量,这些热量辐射到未燃烧的物质上,继续促进热解和燃烧,直到热量/燃料/氧气耗尽。为了有效抑制或延缓基材的燃烧,降低火灾风险,聚合物中通常需要添加阻燃剂。Zhang等[1]添加阻燃剂二环己烯基次磷酸铝(ADCP)和纳米二氧化硅,提高复合材料的阻燃性能。通过傅立叶红外分析来测试燃烧残留物。结果表明,阻燃ADCP能够有效促进PA66燃烧表面多孔碳层的形成。纳米二氧化硅很容易迁移到材料表面,提高碳层的抗氧化性和碳层结构的致密性。还能有效阻止热量、可燃气体、氧气进入火焰区,增强ADCP的阻燃性能。为了说明成型焦如何影响 PA66/ADCP/纳米二氧化硅复合材料的燃烧,进一步测试了焦炭残渣的结构。锥形量热实验后焦炭残渣的红外光谱中1116和1090 cm -1为P=O键的特征吸收峰,1400 cm -1为Si-O键的伸缩振动峰。证明了碳层中纳米二氧化硅的存在。红外光谱证明了纳米二氧化硅和ADCP之间的协同阻燃作用。他们还表明,15% ADCP PA66 复合材料以及 3% 纳米二氧化硅和 12% ADCP PA66 复合材料会产生磷酸基团,这些磷酸基团在热降解过程中脱水和碳化,从而促进碳化。次磷酸二环己烯基铝与纳米二氧化硅的协同阻燃效果。通过LOI和水平垂直燃烧确定了次磷酸二环己烯基铝与纳米二氧化硅的最佳添加比例为12:3(重量比)。测试(UL-94)。二环己烯基次磷酸铝与纳米二氧化硅的协同阻燃效果优于单一阻燃体系。协同阻燃机理是二环己烯基次磷酸铝的高碳含量有助于形成碳层,而纳米二氧化硅则增加了碳层结构的致密性。

[1] Zhang H , Lu J , Yang H ,et al.Synergistic Flame-Retardant Mechanism of Dicyclohexenyl Aluminum Hypophosphite and Nano-Silica[J].Polymers, 2019, 11(7):1211-.

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