【摘 要】
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在现代社会,各种各样的聚合物材料越来越多地应用于建筑、运输、电子、包装、工业机械、航空航天等各个领域。有机聚合物在此类材料中的使用增加了火灾风险,因为其中大多数材料都属于易燃材料。因此,针对不同种类的聚合物制定有效的阻燃方案,不仅具有研究价值,而且还具有实用价值。本实验基于此观点,共设计了三种阻燃体系并将其分别应用于可发性聚苯乙烯（EPS）、棉织物、天然橡胶（NR）和三元乙丙橡胶（EPDM）。第一
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在现代社会,各种各样的聚合物材料越来越多地应用于建筑、运输、电子、包装、工业机械、航空航天等各个领域。有机聚合物在此类材料中的使用增加了火灾风险,因为其中大多数材料都属于易燃材料。因此,针对不同种类的聚合物制定有效的阻燃方案,不仅具有研究价值,而且还具有实用价值。本实验基于此观点,共设计了三种阻燃体系并将其分别应用于可发性聚苯乙烯（EPS）、棉织物、天然橡胶（NR）和三元乙丙橡胶（EPDM）。第一部分设计了一种植酸（PA）/尿素（U）阻燃涂料PACU:PA能够在液相中与U进行络合反应生成一种新型磷-氮协同阻燃涂料PACU,通过涂覆技术将其涂覆到EPS泡沫表面（300μm）对其实现阻燃。结果证明,PACU对EPS有明显的的阻燃抑烟效果。在垂直燃烧（UL-94）实验中,涂有PACU涂层的EPS泡沫板最终能达到V-0级,极限氧指数（LOI）提升到31.5%;在锥形量热（CCT）实验中,与纯EPS相比,点燃时间（TTI）从3s延长到14s,热释放量峰值（PHRR）降低了35.1%,烟释放总量（TSP）降低了58.1%,表现出优异的续燃抑烟性能。第二部分采用植酸钠（PA-Na）和U合成新型阻燃剂U@PA-Na:这部分实验采用LBL技术,将带有负电荷的PA-Na溶液和带有正电荷的U溶液通过静电力组装到棉织物表面来对其实现阻燃。结果证明,与纯棉织物相比,阻燃处理后的棉织物能够通过UL-94测试,达到B1级;LOI达到了34.6%,提升了两倍之多;根据CCT数据,与纯棉织物相比,经过阻燃处理后的复合材料的PHRR和热释放总量（THR）分别降低了45.6%和15.2%,质量损失率（Mass）降低了15.9%,TTI更是大幅度延长,从14s延长到44s,提升了214.2%。第三部分采用PA、三聚氰胺（MEL）、改性海泡石（OSEP）和浒苔（EP）纤维素合成一种新型磷-氮协同阻燃抑烟剂（PMO）:在这部分的实验中,PA在液相中与MEL进行反应生成中间体PM,海泡石（SEP）在硅烷偶联剂（KH550）的作用下进行表面改性,使PM能负载到OSEP表面,最后再与EP进行复配合成PMO。将PMO体系通过本体添加到天然橡胶（NR）和三元乙丙橡胶（EPDM）中,探究其对橡胶材料的阻燃抑烟效果。实验结果证明,在UL-94试验中,与纯NR和EPDM相比,添加了50phr PMO之后的NR达到了V-1级,LOI提升到29.7%,TTI从6s延长到22s,PHRR下降了42.8%,THR下降了44.5%,TSP也下降了近40%;添加了50phr PMO之后的EPDM达到了V-0级,LOI提升到31.1%,TTI从6s延长到29s,PHRR下降了55.8%,THR下降了69.4%,尤其是TSP下降了73%以上。
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