基于白石墨基阻燃剂的PVC复合材料阻燃抑烟改性

摘要

为解决聚氯乙烯（PVC）热降解或燃烧过程中释放大量的有毒烟雾和阻燃性差的问题，基于路易斯酸碱理论进行设计，成功合成了“白石墨”基阻燃剂BN-GP-PMA，采用磷酸胍（GP）和磷钼酸水合物（PMA）对具有“白石墨”之称的氮化硼（BN）进行改性，并利用共混改性法制备了PVC复合材料。采用傅里叶红外光谱和X-射线光电子能谱仪，探讨了阻燃剂的结构组成；利用热重分析仪、临界氧指数测定仪和锥形量热仪分析了PVC及其复合材料的热稳定性和阻燃性性能，并推测了其阻燃机理。结果表明：添加6.5%（质量分数）阻燃剂的BNGP-PMA/PVC复合材料的极限氧指数（LOI）值为28.5%，相较于纯PVC的LOI值（25%）提升了14.0%;BNGP-PMA/PVC复合材料的热释放速率峰值、总热释放量和总产烟量相较于纯PVC分别下降了28.6%、24.1%和13.1%;BN-GP-PMA/PVC复合材料在氮气气氛、800℃下的残炭量相较于纯PVC提高了179.7%。由此表明“白石墨”基阻燃剂BN-GP-PMA赋予了PVC良好的阻燃性和抑烟性能。

关键词

聚氯乙烯(PVC)复合材料 / 氮化硼(BN) / 白石墨基阻燃剂 / 抑烟改性

基金资助

福建省工业科技专项项目（2021HZ027022）