纳米α–Fe_2O_3协同膨胀阻燃EP材料的阻燃和抑烟性能

使用原位聚合的方法制备含α–Fe_2O_3的磷酸季戊四醇三聚氰胺盐(PPMS–Fe_2O_3),并对其结构和性能进行表征。利用傅立叶变换红外光谱、热重分析(TG)、锥形量热仪测试和烟密度实验研究PPMS–Fe_2O_3对EP树脂阻燃和抑烟性能的影响。结果表明:PPMS–Fe_2O_3的阻燃和抑烟效果随纳米α–Fe_2O_3增加呈现先增加后降低的趋势,其中PPMS–5%Fe2O3试样的阻燃及抑烟性能最佳。此外,相同添加量下的PPMS–Fe_2O_3纳米复合材料相比于PPMS与纳米α–Fe_2O_3的物理共混物具有更好的阻燃和抑烟效率。TG分析表明,添加适量的纳米α–Fe_2O_3能显著提高PPMS在EP树脂中的热稳定性和成炭性能,其中PPMS–5%Fe_2O_3阻燃EP树脂的热稳定性和成炭能力最佳。炭层分析表明,α–Fe_2O_3在燃烧过程中能促进形成更多的P—N—C和P—O—C网状交联结构,以增强炭层致密性,进而达到较好的协效阻燃和抑烟作用。