焦磷酸哌嗪合成及阻燃聚丙烯研究

摘要

以磷酸和哌嗪为原料通过两步法制备焦磷酸哌嗪（PAPP），研究不同工艺参数对放大反应的影响。结果表明，使用捏合机制备PAPP的工艺参数为反应温度260℃、反应时间5 h；该工艺下以热法磷酸制备的PAPP,w（P）为23.25%,w（N）为10.20%,pH为3.10,100 mL H₂O中溶解度为1.12 g,1%热失重温度为303.34℃，以湿法磷酸为原料时制备的PAPP指标与之差异不大，均能满足团体标准T/CPCIF 0404—2024要求。将PAPP与聚磷酸三聚氰胺（MPP）复配添加至聚丙烯（PP）中，探究复配体系对PP阻燃性能的影响，结果表明，与空白样相比，PAPP（原料为湿法磷酸）添加量为15%、MPP添加量为10%时，复合材料的最大热释放速率和总热释放量分别降低了72.89%和11.84%；垂直燃烧测试通过1.6 mm V-0级别，极限氧指数由18.6%提升至35.4%，但拉伸强度下降了17.99%。

关键词

焦磷酸哌嗪 / 磷酸 / 阻燃剂 / 聚丙烯 / 聚磷酸三聚氰胺