超支化聚磷酰胺膨胀型阻燃剂的制备及其协同聚磷酸铵对聚丙烯的阻燃性能研究

以三氯氧磷与二氨基二苯甲烷（DDM）为原料，三乙胺兼为催化剂和缚酸剂，采用一步法合成了一种新型的膨胀型阻燃剂——超支化聚磷酰胺（HBPPA），并对其化学结构与热稳定性进行了表征;将HBPPA与聚磷酸铵(APP)复配后，经熔融共混制备了一系列聚丙烯（PP）阻燃复合材料，并对其阻燃性能、热稳定性及热降解过程进行了研究。结果表明，当HBPPA与APP的质量比为2∶1，总添加量为30 %(质量比，下同)时，PP阻燃复合材料的极限氧指数最高可达28.2 %，垂直燃烧为UL 94 V-0级；HBPPA与APP复合时形成的残炭最为致密、坚固，既可有效防止内部气流的冲击而破裂，又可阻隔外部氧气与内部可燃性气体的交换，阻止热量传递，阻燃协同效果较好。     

超支化聚磷酰胺包覆碳纳米管的可控制备及阻燃应用

采用羧基化碳纳米管（CNT?COOH）作为载体,以三氯氧磷（POCl₃）和N,N?二氨基二苯甲烷（DDM）为反应单体,三乙胺为缚酸剂和催化剂,通过一步法（A₂+B₃）制备了3种不同厚度的超支化聚磷酰胺包覆碳纳米管（CNT/HBPPA）阻燃剂,并应用于环氧树脂（EP）中,探索了其对EP的力学及阻燃性能的影响。结果表明,随着CNT与（POCl₃+DDM）投料比（1∶1.5~6）的增加,CNT/HBPPA的包覆厚度逐渐增大并交联,而其样品失重5 %时所对应的温度（T_{5 %}）和残炭率逐渐下降,其中CNT/HBPPA?3对EP复合材料的阻燃和增强效果最佳,仅需2 %（质量分数,下同）可使其极限氧指数（LOI）值高达28.2 %,UL 94为V?1级,拉伸强度提高到53.28 MPa,冲击强度提高至11.19 kJ/m²,这主要是因为CNT/HBPPA表面的活性基团（—NH₂）改善了其与EP基体间的界面相容性,提高了分散性,形成更加均匀的网络骨架结构,从而提高其阻燃和力学性能。在燃烧过程中,这种网状骨架结构有利于形成更致密、更高效的残炭层,有效地隔绝了热量和可燃挥发性降解物的传递,进而提高了阻燃效率。