環(huán)保阻燃聚苯乙烯的制備表征及其在XPS板材中的應(yīng)用.pdf

1、聚苯乙烯(PS)本質(zhì)上極易燃燒。由于分子鏈的結(jié)構(gòu)燃燒時會產(chǎn)生黑煙，其極限氧指數(shù)僅為19.6％。XPS是PS樹脂經(jīng)過擠塑成型形成的泡沫板材。其極限氧指數(shù)僅為17％。可膨脹石墨(EG)是一種新型阻燃劑，但是EG受熱形成的膨脹炭層與基體之間的結(jié)合力弱導(dǎo)致了炭層強度的減弱。這嚴重弱化了EG在聚合物基體中的阻燃性能。但當(dāng)可膨脹石墨與微膠囊紅磷(MRP)復(fù)配使用時具有更高的阻燃效率和炭層強度。
　　本論文分為以下三個部分:
　　首先用十

2、溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二銻(Sb2O3)組成的協(xié)效阻燃體系作為聚苯乙烯(PS)的阻燃劑，利用密煉機進行熔融共混制備阻燃復(fù)合材料PS，并探究了不同配比下，Br-Sb阻燃劑的阻燃協(xié)效效果。結(jié)果表明，DBDPE和Sb2O3之間存在很好的協(xié)效作用，Br-Sb阻燃劑的加入明顯提高了PS的熱穩(wěn)定性及阻燃性能。當(dāng)PS/Br+Sb的質(zhì)量比為83/17（其中Br/Sb質(zhì)量比為17/3）時，PS復(fù)合材料的阻燃性能最佳，其UL-94測試達到Ⅴ-0級

3、別，氧指數(shù)可達30.1。力學(xué)性能方面，Br/Sb阻燃劑的加入對材料的沖擊強度影響較小。
　　然后采用正硅酸乙酯(TEOS)對可膨脹石墨進行包覆處理制備微膠囊可膨脹石墨(MCEG)，并將MCEG與MRP作為協(xié)效阻燃劑用于聚苯乙烯基體中。首先利用SEM和FTIR數(shù)據(jù)得到TEOS包覆在EG表面之上。之后利用三因素三水平的正交實驗對復(fù)配體系的最佳配方進行了探索，得到最佳配方為PS/14MCRG/8MRP。
　　最后為了進一步提高復(fù)合

4、材料的炭層強度，在EG/MRP與MCEG/MRP體系中加入三丙烯基異氰脲酸酯(TAIC)。通過TGA、LOI、UL-94、CONE測試發(fā)現(xiàn)TAIC的加入能夠進一步地提高復(fù)配體系的阻燃行為、炭層強度。并且能夠大大地增強體系的抑煙效果。進而確定了最終發(fā)泡實驗的配方，利用超臨界二氧化碳作為發(fā)泡劑，對阻燃體系進行擠出發(fā)泡實驗，得出PS/MCEG/MRP/TAIC泡沫相對于純PS泡沫具有更高的阻燃性、炭層強度高、煙釋放量少、隔熱效果好，而且由于M