聚苯乙烯的阻燃改性及其性能研究.pdf

1、聚苯乙烯（PS）是人們生活中用量最多的塑料之一，由單體苯乙烯（SM）經(jīng)聚合反應而得。是一種無色透明、相對密度較低、加工性能較好、抗腐蝕性好、能自由著色、電性能優(yōu)異的熱塑性塑料，因此成為建筑材料、包裝材料、電器材料等領域所必不可少的物質(zhì)。但是，優(yōu)點突出的同時也存在缺陷，尤其不可忽視的就是PS極易燃燒的特性，在燃燒過程中不僅會有大量煙霧的產(chǎn)生而且還會有熔融滴落現(xiàn)象，形成火災對環(huán)境造成影響的同時也給人們帶來物質(zhì)精神上的傷害。因此，人們所做的就

2、是尋求一種合適的阻燃劑以提高PS的阻燃性能，然而高效阻燃、低煙少毒、無鹵環(huán)保是研究阻燃的一個必然趨勢。
　　可膨脹石墨（EG）是經(jīng)過濃硫酸浸漬的天然鱗片層狀化合物，有著耐高溫、阻燃性能良好并經(jīng)得起酸堿腐蝕、抗彎等優(yōu)異性能。當EG受熱，體積迅速膨脹至原來的幾十甚至幾百倍，而且本身不含鹵素，受熱時也不會有腐蝕性或有毒氣體產(chǎn)生，因此可用作環(huán)保阻燃劑。聚磷酸銨（APP）的使用量較多，因其同時帶有P和N兩種元素。其相對密度小、化學穩(wěn)定性高、

3、毒性低、分散性好。當APP受熱，會有氨氣、水蒸氣等氣體的放出起到氣相阻燃作用，同時產(chǎn)生的聚磷酸等物質(zhì)在凝聚相起一定作用。
　　本實驗以PS為基材，EG與APP為復配協(xié)效劑，并加入了合適的添加劑，采用共混法改性，旨在合成一種成型便捷、高效阻燃、無鹵環(huán)保的阻燃材料。實驗優(yōu)化了材料配比，探索其制備條件以及對PS各種性能的作用。運用極限氧指數(shù)（LOI）、水平垂直燃燒（UL-94）等方法對其燃燒性能進行檢測；電子萬能試驗機、懸臂梁沖擊試驗機

4、等儀器對其力學性能進行研究；熱重分析（TG）、掃描電鏡（SEM）分析對其殘?zhí)苛恳约氨砻嫘蚊策M行表征。
　　研究表明：阻燃劑的加入，會使得體系的阻燃性能變好；當阻燃劑的加入份數(shù)為30份且EG/APP值等于3/1時，其協(xié)同效應最為顯著，此時氧指數(shù)值達到31.8％，UL-94為V-0級別且沒有融滴現(xiàn)象；雖然添加阻燃劑會降低PS復合材料機械性能，然而在該配方下達到最好；在800℃下的殘?zhí)柯蕿?3.53%；由于EG與APP之間的物理協(xié)效作用