P-N-Si三元协同阻燃天然橡胶的制备及阻燃抑烟性能

摘要

天然橡胶（NR）应用广泛，但其易燃性及燃烧产生的热释放与烟气问题突出，传统卤系阻燃剂存在环境隐患，因此环保高效无卤阻燃体系成为研究重点。本研究以季戊四醇磷酸酯为基材，经二苯基次膦酰氯改性合成笼状磷系阻燃剂（BPA），通过与膨胀型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）、有机蒙脱土（OMMT）复配，构建P-N-Si三元协同阻燃体系，制备阻燃天然橡胶复合材料。采用热重、锥形量热、扫描电子显微镜等表征材料热分解、燃烧特性及残炭结构。结果表明，25%B-5%O/NR二元体系使总热释放量降低52%；而15%B-10%O-5%M/NR三元体系，点燃时间较纯NR延长39.5%，热释放速率峰值、总热释放量较纯NR分别降低49.9%和36.7%，总烟释放量与纯NR相比无明显增加，在抗点燃、抑热、抑烟等方面均表现优异。BPA催化成炭、MPP气源膨胀与OMMT物理阻隔协同构建致密炭层，为低火灾风险环保型阻燃天然橡胶开发提供新路径。

关键词

天然橡胶 / P-N-Si三元协同阻燃体系 / 笼状磷系阻燃剂 / 有机蒙脱土