摘要
热塑性聚氨酯(TPU)是一类由软、硬链段交替排列构成的嵌段聚合物，其低温性能优异、耐磨性好等优点使得其在众多领域得到广泛应用。但是，TPU易燃，且在燃烧中会产生熔滴，这限制了该材料的广泛应用。为此需对TPU进行阻燃改性。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是一类三元嵌段共聚物，其耐候性好、绝缘性佳等优点使得其在多个领域得到应用。但是，ABS易燃且在燃烧中产生熔滴，并且传统阻燃改性会对其冲击强度造成极大损害，这限制了该材料的推广。为此需对ABS进行阻燃增韧改性。 本项目旨在通过次磷酸铝(AHP)阻燃体系改善TPU和ABS的阻燃性能，主要包含如下三个方面: (1)选用氧化镁(MgO)和AHP构成了复合阻燃体系，其中MgO作为协效剂，AHP作为阻燃剂主体。实验研究表明，当二者以1∶4的比例组成20wt.％添加量阻燃体系时，TPU复合材料UL-94评级为V0,LOI值由22.1％上升到25.7％。与此同时，这一添加量下，TPU复合材料的力学性能与20％AHP添加的TPU复合材料基本在同一水平，能够满足TPU材料基本的使用要求。 (2)为探索AHP在TPU中新的阻燃体系构建方式，选用三聚氰胺和氰尿酸在AHP表面进行包覆得到了MCAHP,并将MCAHP与PTFE复配加入到聚醚TPU。结果发现，添加19.5％MCAHP和0.5％PTFE,聚醚TPU的LOI值从22.1％上升到28.7％,UL-94评级为V1,材料的阻燃性能明显提高。但是，阻燃体系引入后，对TPU的力学性能影响较大。 (3)将AHP用于ABS阻燃，同时引入增韧体系(AX和ABS高胶粉)以进一步提升阻燃ABS的韧性。研究发现加入20％AHP、10％ABS高胶粉、10％增韧剂AX进行改性的ABS其LOI值由18.0％上升至24.2％,UL-94评级为V0,总热释放量(THR)、峰值热释放速率(PHRR)、峰值烟释放速率(PSPR)均有明显下降。同时材料的冲击强度达到12.7KJ/m2,达到纯样的70％以上，可以满足ABS的日常使用要求。
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