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新型含氮阻燃剂/PEPA协同阻燃PP的性能
  • ISSN号:1001-3539
  • 期刊名称:《工程塑料应用》
  • 时间:0
  • 分类:TQ325.14[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]华南理工大学,广东省绿色化学产品技术重点实验室,广州510640, [2]顺德职业技术学院,广东顺德528300
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21272078,21572068),国家重点研发计划项目(2016YFA0602900)
中文摘要:

以三聚氯氰、对羟基苯甲酸甲酯、水合肼为原料经两步反应合成了一种新型含氮阻燃剂4,4′,4″–(1,3,5–三嗪–2,4,6–三取代)三氧三苯甲酰肼(TNTN),并通过核磁共振等对其进行表征。将合成的含氮阻燃剂TNTN与1–氧–4–羟甲基–2,6,7–三氧杂–1–磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)以不同配比制备膨胀型阻燃聚丙烯(PP)材料(IFR–PP)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL–94)、热重(TG)分析、锥形量热(CCT)法以及扫描电子显微镜(SEM)对阻燃PP燃烧及热稳定性能进行表征。结果表明,IFR–PP同时具有良好的阻燃性及抗熔滴能力,当PEPA∶TNTN=2∶1时,UL–94达到V–0级,LOI值达到了33.7%,表现出良好的阻燃性能。TG测试表明:阻燃剂的加入使IFR–PP材料提前降解,同时提高了材料的成炭性能,当PEPA∶TNTN=5∶1时,600℃时IFR–PP材料的残炭量由空白样的0.07%提高到了20.6%。CCT测试表明:相对于纯PP,经阻燃剂改性后的PP热释放率和总热释放量均显著减少。SEM测试表明:不同配比阻燃剂的加入使PP在燃烧过程中形成膨胀、致密的炭层,很好地保护了下层材料,提高了PP材料的阻燃性能。

英文摘要:

A novel nitrogen containing flame retardant,4,4',4''–(1,3,5–triazine–2,4,6-triyl)tris(oxy) tribenzohydrazide (TNTN) was synthesized from cyanuric chloride,methyl–4–hydroxybenzoate,hydrazine hydrate. The structure of TNTN was characterized by 1H NMR,13C NMR spectrum analysis. The synthesized compound and 2,6,7-trioxa-1-phosphabicyclo-[2.2.2]octane-4-methanol-1-oxide(PEPA) was incorporated into polypropylene (PP) with different ratio to prepare intumescent flame retardant polypropylene thermosets (IFR–PP).The combustion and thermal properties of PP thermosets were investigated by limiting oxygen index (LOI),vertical burning (UL–94),thermogravimetric (TG) analysis,cone calorimetry (CCT) and scanning electronmicroscopy (SEM) tests. The results demonstrate that IFR–PP has both excellent flame retardancy and anti-dripping ability. Whenthe ratio of PEPA and TNTN is 2∶1,PP thermosets pass UL–94 V–0 flammability rating and its LOI value reach 33.7%,whichshows a good flame retardant performance. TG test results reveal that the incorporation of IFR–PP into PP stimulate the degradationof thermosets ahead of time and charring formation,when the ratio of PEPA and TNTN is 5∶1,char yield of thermosets increasefrom 0.07% to 20.6% at 600℃ . CCT parameter show that heat release rate and total heat release is also obviously reduced comparedto pure PP. The incorporation of TNTN and PEPA promote PP thermosets forming more homogeneous and compact char layer during combustion by SEM tests,which prevente the underlying matrix from further decomposition and combustion,consequ entlyenhancing the flame retardancy of PP thermosets.

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期刊信息
  • 《工程塑料应用》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国兵器工业集团公司
  • 主办单位:中国兵器工业集团第五三研究所、中国工程塑料工业协会
  • 主编:王金立
  • 地址:山东济南市天桥区无影山田庄东路3号
  • 邮编:250031
  • 邮箱:epa@epa1973.com
  • 电话:0531-85878057
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3539
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1111/TQ
  • 邮发代号:24-42
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12993