增強TPU復(fù)合材料阻燃性的新材料

??????? 殼聚糖（CS）利用堿性脫乙?；瘡膸锥≠|(zhì)中獲取，是一類有著多羥基結(jié)構(gòu)的氨基多糖，使其變成一類潛在性的綠色成炭劑。TPU綜合了熱塑性塑料的加工能力和彈性體的物理性能，如高拉伸強度，彎曲疲勞強度等。可是，在很多情形下，可燃性和熔滴特性限定了其應(yīng)用領(lǐng)域。TPU的首要問題是提升阻燃性和耐高溫性，而且保證原來的優(yōu)良特性。

科研人員利用將殼聚糖與雙-（4-甲?；交?苯基膦酸酯（ABPO）交聯(lián)形成了一類新型殼聚糖衍生物，并將其做為阻燃添加劑應(yīng)用領(lǐng)域于TPU中。研究人員在配有機械攪拌器和冷凝器的反應(yīng)器中，將殼聚糖（相當于0.1mol-NH2）分散化在甲醇/乙酸（體積比10:1）中。將該混合物加溫至50℃并保證2小時，隨后將ABPO加入反應(yīng)器中，將該混合物加溫至65℃并回流12小時。將獲得的混合物降溫并進行過濾，隨后將得到濾餅用乙醇和丙酮洗滌3次，在70℃下真空干燥6小時獲得產(chǎn)物。

利用極限氧指數(shù)（LOI），UL-94垂直燃燒和錐形量熱計檢測來分析TPU復(fù)合材料的可燃性。純TPU的LOI值僅為20.8％，在UL-94檢測中沒有等級。但阻燃劑的加入有所下降了TPU的可燃性，利用在TPU中加入10wt％的APP/CS，LOI值提升到26.6％（樣品TPU/APP/CS），比純TPU高過近6個單位?？墒?，在UL-94檢測中依然沒有等級。用ACS代替CS可以進一步提升TPU復(fù)合材料的阻燃性能，TPU/APP/ACS樣品的LOI值達到28.6％，UL-94結(jié)果可以通過V-2等級。當向樣品中加入1wt％的OMMT時，TPU/APP/ACS/OMMT復(fù)合材料可以通過UL-94V-0等級。總而言之，在減少TPU的可燃性這方面，ACS體現(xiàn)出比純CS更高一些的效率，而且OMMT可能與ACS利用協(xié)效效用增強復(fù)合材料形成炭層的致密性。

當TPU被引燃時，火苗快速蔓延到整體表面上，純TPU的峰值HRR（PHRR）和THR值各自為1090kW/m2和100MJ/m2。TPU/APP/CS樣品的PHRR減低至384kW/m2，比純TPU低64.8％。此外，ACS取代CS可更進一步減低PHRR至310kW/m2。TPU/APP/ACS/OMMT樣品的PHRR為284kW/m2，與純TPU比起，其顯著減少73.9％。在THR曲線中也可以觀測到相似的結(jié)論。TPU/APP/ACS/OMMT復(fù)合材料的THR值降至66MJ/m2，與純TPU比起減低約34％。THR的明顯減低更進一步闡明了OMMT和膨脹型阻燃劑間的協(xié)同作用。功能化殼聚糖（ACS）已順利制取交聯(lián)殼聚糖與合成含磷中間體（ABPO）。摻加ABPO改進了ACS的耐熱穩(wěn)定性。借助加入10％阻燃劑能有效的提高TPU復(fù)合材料的阻燃性。

液體阻燃劑廠家濟南鴻圖新材料有限公司創(chuàng)辦于2020年，是主要生產(chǎn)研發(fā)銷售無鹵阻燃劑，液體無鹵阻燃劑，溴系環(huán)保阻燃劑，環(huán)保阻燃母粒，PP透明成核劑及潤滑劑等塑料和涂料添加劑；以及塑料周邊產(chǎn)品的塑化企業(yè)。塑料及涂料助劑有：PP成核劑系列---PP增透類和PP增剛類成核劑及成核劑母粒；PVC塑料助劑---1.PVC液體/粉末阻燃劑2.PVC光亮潤滑劑3.PVC改質(zhì)劑4.PVC透明熱穩(wěn)定劑四..涂料助劑--BYK流平劑；BYK消泡劑；BYK分散劑及涂料導(dǎo)電劑，催干劑；垂紋劑，手感劑等。