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聚烯烃因其重量轻、低毒性、良好的电气绝缘性和机械性能广泛应用于电线电缆、电子电器设备及化工等行业。然而其氧指数低,易燃烧,且燃烧时产生熔滴行为,这极大地限制了聚烯烃更广泛的应用。因此人们越来越重视对聚烯烃材料的阻燃改性,目前应用于聚烯烃的阻燃剂主要包括卤素阻燃剂、无机阻燃剂以及膨胀阻燃剂三类。卤素阻燃剂虽然阻燃效率高,价格相对低廉,但其对环境污染严重,使用已经受到限制。无机阻燃剂虽然对环境无污染,但其阻燃效率低下,所需添加量较大,这必然对聚合物材料的力学性能破坏较大。而膨胀阻燃剂由于无卤、低毒、生烟量小和对材料力学性能破坏较小,已成为阻燃领域的研究热点。但是IFR添加量较大,与聚烯烃的相容性差。为了解决这些问题,我们以PP和PE为基材,做了如下工作:1.本文所合成微胶囊化聚磷酸铵膨胀型阻燃剂(MAIFR)是以季戊四醇磷酸酯—三聚氰胺甲醛树脂为囊材聚磷酸铵(APP)为芯材合成的膨胀型阻燃剂,并且引入钛元素以提高其阻燃性。水平燃烧测试表明,当阻燃剂的三元素达到PPE:M=2:1和APP:(PPE+M)=5:6.时,TiO2含量是MAIFR的0.5%时,阻燃效果最佳。为了提高产率同时减小APP的溶解,实验过程中采用了丙酮、乙醇、四氢呋喃为溶剂,不但效果没有多大变化,而且溶剂不能完全蒸出容易产生副产品且影响性能,所以采用过滤出的母液为溶剂,这样不但可以节约成本而且能起到循环利用、降低污染的效果。2. MAIFR与PP基体的相容性较差。为了改变MAIFR与PP的相容性,研究了钛酸酯偶联剂(TTOPP)作为增容剂对PP/MAIFR复合材料的作用,扫描电镜(SEM)和偏光显微分析(POM)表明TTOPP的加入使MAIFR在PP中的分散趋于均匀,PP球晶的大小趋于一致,适量TTOPP增强了MAIFR与PP间的黏结作用。X衍射(XRD)研究表明,适量TTOPP可促进MAIFR对PP形成β晶的诱导作用,进一步证明TTOPP改善了MAIFR与PP间的黏结作用。红外光谱表明TTOPP几乎不同MAIFR反应,TTOPP与MAIFR之间作用主要通过分子间作用力。PP/MAIFR/TTOPP=75/25/0.375体系的综合性能最佳,自熄时间降到24s,拉伸强度和冲击强度比PP/MAIFR分别提高了14.0%和12.0%。实验证明TTOPP是PP/MAIFR的有效偶联剂。3. PP本身的韧性较好,但是加入MAIFR后韧性大大降低,为解决这一问题,我们以己二酸、乙二醇、苯酐三羟甲基丙烷、季戊四醇和1.2-丙二醇为原料,合成不同成分、不同聚合度的聚酯添加到阻燃剂中,以提高复合材料的韧性。