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聚苯乙烯(PS)具有优异的抗水、防潮性能,电绝缘性,加工流动性,易着色,刚性好以及耐化学腐蚀等特性,而且质轻、高硬度、透光率可达90%以上,是一种用途非常广泛的通用塑料。广泛应用于音像制品、室内装饰器件、车辆船舶零部件、电讯电器零部件及建筑材料等各个方面。然而,PS易燃且燃烧时熔滴现象严重,限制了其在有防火要求领域的推广使用。因此,对PS进行阻燃改性,可以极大的拓展PS应用领域。在PS阻燃改性中溴类阻燃剂是用量最大的一类。然而传统的溴系阻燃制品燃烧时容易产生毒性非常高的多溴代的二苯并二恶烷(DBDO)及多溴代的二苯并呋喃(DBDF),欧盟已在2006年7月1日已经开始实施RoHS禁令,严格限制多溴二苯醚(PBDE)、多溴联苯(PBB)的市场使用。新型无卤阻燃技术得到长足的发展,同时,含卤阻燃剂也有了深入的研究。现在已经投入社会使用的新型卤系阻燃剂主要是十溴二苯乙烷(DBDPE)。该阻燃剂环保高效,燃烧和热裂解时不会产生有毒的DBDO及DBDF。十溴二苯乙烷不但没有损失溴系阻燃剂的阻燃性能,而且具有优异的热稳定性和光稳定性,低渗出和低迁移能力,还可以提高材料的冲击强度。十溴二苯乙烷作为新一代的溴系阻燃剂,因为分子中没有苯醚键,所以在燃烧时不生成上述有毒物质,符合环保要求。三氧化二锑(Sb2O3)是溴系阻燃剂最常用的辅助阻燃剂。本课题利用DBDPE和Sb2O3阻燃体系制备了PS/Br-Sb阻燃复合材料。该体系虽然有少许熔滴出现,但阻燃性能优异。本课题选用了价廉、无毒的硼酸锌(ZB)、热塑性粉状酚醛树脂(PF)和Sb2O3共同作为辅助阻燃剂,与DBDPE协同阻燃PS,制成PS/Br-Sb/ZB/PF阻燃复合材料,拟达到阻燃、抑烟、无燃烧熔滴之目的。本研究采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)、水平垂直燃烧(UL-94)和极限氧指数(LOI)等方法对PS/Br-Sb和PS/Br-Sb/ZB/PF两类复合材料的热稳定性、阻燃性能及燃烧成炭进行了表征和测试,并讨论了阻燃和抑烟机理。结果表明:PS/Br-Sb和PS/Br-Sb/ZB/PF复合材料都通过气相和固相双重阻燃。在30%添加量的情况下,LOI测试方面:PS/Br-Sb(70/20/10wt.%)可达到27.2%, PS/Br-Sb/ZB/PF(70/15/10/5wt.%)则达到25.6%;UL-94测试均达到V-0级,前者有少许熔滴,后者熔滴现象消失,烟浓度更小;残存率则分别提高到20.35%和20.96%。ZB在阻燃体系中协同阻燃明显,与传统的Br-Sb阻燃体系相比,ZB的加入比有效地降低了烟浓度和材料价格,而且在UL-94方面由V-1提高到V-0。PF在阻燃体系中不但可以使燃烧成炭致密,增加炭层结构稳定性和抑制滴落现象产生,而且残炭率由19.76%增加到20.96%,LOI由25.2%增加到25.6%。可见,阻燃体系DBDPE、 ZB、Sb2O3和PF之间协同阻燃效应明显,阻燃效果显著。