磷-氮有机盐改性聚氨酯弹性体的制备与性能

摘要

以依替膦酸和糠胺为原料合成了一种新型磷-氮阻燃剂（EAFOS），并采用熔融共混法将EAFOS添加至热塑性聚氨酯弹性体（TPU）中制备改性TPU(TPU/EAFOS)。通过红外光谱和核磁共振氢谱对EAFOS的化学结构进行了表征。通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧等级（UL-94）测试、热重分析、马弗炉热解测试、炭层拉曼测试以及拉伸测试研究了TPU/EAFOS的阻燃性能、热稳定性以及力学性能。结果发现：EAFOS的加入可明显提升TPU的阻燃性能并抑制TPU燃烧过程中的融滴现象。与纯TPU相比，仅添加1%质量分数EAFOS的样品的LOI(30.5%)提升了40.0%，并且通过了UL-94 V-0评级。EAFOS受热分解催化TPU燃烧时成炭，形成石墨化程度更高更致密的炭层来抑制TPU燃烧过程中的热量与氧气的交换从而提升TPU的阻燃性能。另外，EAFOS的加入会降低TPU的力学性能，其原因可能是EAFOS破坏了TPU分子链间的氢键。

关键词

热塑性聚氨酯弹性体 / 依替膦酸 / 糠胺 / 阻燃性能

基金资助

武汉工程大学科学研究基金（20QD26）