使用于PP的超支化聚酰胺類阻燃高質(zhì)量涂料

??????? 聚丙烯（PP）是因為其優(yōu)良的機械性能和其它出色的特性而普遍用作工程建筑，汽車行業(yè)和電子器件等眾多不相同的工程方面。但是，PP的嚴重缺點是高易燃性和滴落性。對于PP的環(huán)保型無鹵阻燃劑科學(xué)研究已是聚焦點。

研究組試著在PP材料上涂覆了自制新型高質(zhì)量阻燃涂層，在保證材料優(yōu)良的機械性能的同時有效的提升了其阻燃性.研究人員最先將PP試樣浸泡在混合酸溶液中以改進其表面能;之后，將9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene10-oxide(DOPO)與常規(guī)成膜劑-聚乙烯醇縮甲醛（PVFA）完成成膜反應(yīng)制取HBPA。在最后將HBPA涂層涂于PP表面。PVFA膜柔軟但易剝落；而DOPO涂層易粘結(jié)但性脆，彎曲時易開裂。將PVFA和DOPO的組合成HBPA可以做到柔性與粘合相結(jié)合。利用普通自由基溶液聚合制取HBPA.研究人員最先使用FTIR,1HNMR等對材料結(jié)構(gòu)完成表征，表明了產(chǎn)物的順利制??；接著使用TGA技術(shù)對DOPO、PVFA、HBPA涂層的耐熱穩(wěn)定性完成具體分析；在最后使用LOI,CONE,UL94對涂層的燃燒特性、燃燒等級完成檢測分析。

利用N2中的TGA檢測可對HBPA，EDTA和MEL的耐熱穩(wěn)定性完成具體分析。EDTA在250-450℃歷經(jīng)一歩分解，而MEL在300-400℃分解升華。比較之下，HBPA則慢慢分解，HBPA的Tmax在420℃以上。另外，800℃下，HBPA的殘?zhí)苛靠蛇_20.35％，遠遠高于EDTA和MEL，這表明HBPA有比EDTA和MEL更高一些的耐熱穩(wěn)定性。

檢測64到126mm不相同薄厚涂層PP阻燃性，數(shù)據(jù)顯示單獨添加DOPO或PVFA對PP的阻燃性也沒有顯著，比較之下，添加HBPA的復(fù)合材料阻燃性明顯增強。伴隨涂層厚度的提高，PP/DP7A2.5H，PP/DP7A5H，PP/DP7A7.5H和PP/DP7A10H的LOI值增長幅度很大。錐形量熱數(shù)據(jù)顯示，PP/DP7A10H最大熱釋放速度和總熱釋放速度降低顯著，燃燒時間大大的廷長。UL94測定，99mm薄厚的PP/DP7A10H涂層可達V0等級。數(shù)據(jù)顯示：膨脹型涂層越厚，PP的阻燃性越好，是因為有益于膨脹碳層的產(chǎn)生.

阻燃機理以下梳理：在材料被引燃后，涂層表面直接與火焰碰觸涂層中的DOPO最先分解，釋放出來PO·自由基，捕獲燃燒環(huán)境中的O，H和OH并形成HPO2，終斷鏈式反應(yīng)，延緩?fù)繉釉谌紵^程中的降解；另外，HBPA末端羧基脫水形成交聯(lián)型C-O-C結(jié)構(gòu)，且HBPA分解可釋放出來不燃性氣體起稀釋功能；最終，APP分解釋放出來NH3，形成磷酸，更進一步脫水形成焦磷酸，最終形成偏磷酸，在材料表面集聚促進成炭，形成連續(xù)性致密的炭層起阻隔功能，這樣的膨脹性的炭層有效保護基體材料燃燒降解。

材料的耐水性機理剖析：處理后的PP表面存在很多羧基和羥基，涂層中的DOPO和PVFA可與這類基團相互作用，形成很多的氫鍵。在這樣的相互作用下，親水基團集聚到PP表面，疏水基團朝向外部。因而涂層很難被水潤濕而破壞。另外，氫鍵提高了涂層在基材上的附著力。綜上，HBPA涂層有著非常好的耐水性。膨脹型涂料對PP力學(xué)特性沒有不良影響。

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