分别以聚磷酸铵/季戊四醇(IFR)和可膨胀石墨(EG)为阻燃剂制备了阻燃天然橡胶(FRNR),对比研究了 2种膨胀阻燃剂对天然橡胶阻燃性能、力学性能、热稳定性、燃烧性能的影响,并探究了造成阻燃性能差异的机理.结果表明,EG在天然橡胶中表现出更佳的阻燃效果,添加40％(质量分数)IFR的FRNR的LOI值为26.2,UL-94为V-0级;而添加20％(质量分数)EG后,FRNR的LOI值已达到28.4,UL-94为V-0级;IFR和EG的添加会严重恶化天然橡胶的力学性能;锥形量热的测试结果表明,EG的添加能更有效降低天然橡胶的热释放速率、总热释放量和烟气生成量,添加20％EG的FRNR的主要燃烧性能参数已优于含40％IFR的FRNR,添加40％EG的FRNR的主要燃烧性参数大幅度改善,其中热释放速率峰值由795 kW/m2降低至211 kW/m2,600 s时的总热释放量和总生烟量由116.3 MJ/m2和46.7 m2下降到35.6 MJ/m2和2.6 m2,CO2和CO的生成量下降了约70％;IFR和EG均会降低FRNR的热稳定性,EG能显著提高FRNR高温成炭率;经不同温度处理后FRNR的残渣照片显示,交联的天然橡胶会严重阻碍IFR在高温下的热解膨胀成炭,而几乎不影响EG.

膨胀阻燃剂;天然橡胶;阻燃性能;热稳定性;燃烧行为;阻燃机理

应急管理部天津消防研究所,天津300381;四川大学环保型高分子材料国家地方联合工程实验室分析测试中心,四川成都610064

[1]王俊胜;金星;林贵德;邓聪;商珂;刘丹-.膨胀阻燃天然橡胶的阻燃性能热稳定性燃烧行为及阻燃机理)[J].高分子材料科学与工程,2022(02):115-122

FRNR,膨胀成炭

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