磷—氮系膨脹型紙質(zhì)材料阻燃劑的研制及應用.pdf

1、隨著紙質(zhì)材料用途的不斷擴展，人們對紙質(zhì)材料阻燃性能的要求與日俱增，紙質(zhì)材料的阻燃研究變得越來越重要。本論文第一部分研究了磷一氮系膨脹型阻燃劑磷酸胍(GP)的合成，并研究了GP、GP與協(xié)效劑硼酸(BA)、硼砂(Borax)復配系統(tǒng)的阻燃效果；第二部分研究了GP、GBB及GP、GBB與淀粉的復配系統(tǒng)在牛皮卡紙上的應用；第三部分利用熱分析、紅外光譜和掃描電鏡對阻燃劑的阻燃機理進行了研究。研究結(jié)果如下： 1.按雙氰胺：磷酸為1:1(摩爾

2、比)進行反應得到合成產(chǎn)物，升溫速率l℃.min<'-1>、保溫溫度200℃、保溫時間15min為優(yōu)選的合成反應條件；通過熱過濾一靜置過濾一二次靜置過濾的工藝，將合成產(chǎn)物中難溶固體雜質(zhì)除去，可得到澄清的GP阻燃液。 2.通過對濾紙的阻燃實驗發(fā)現(xiàn)，GP添加量為10.7％時，阻燃濾紙的炭化長度達到合格：GP與BA、Borax的復配研究發(fā)現(xiàn)，GP與BA具有較好的協(xié)效作用，GP+BA+Borax(質(zhì)量比10:2:2，簡稱GBB)復配體系具

3、有較好的阻燃效果，當GBB添加量為8.1％時，阻燃濾紙的炭化長度達到合格;GBB阻燃液的pH值處于6～8的中性范圍。 3.應用實驗表明，GP和GBB對?？埦哂休^好的阻燃效果，當GP添加量為10.8％時，阻燃牛皮卡紙的炭化長度達到合格，而GBB添加量為8.5％時，阻燃牛皮卡紙的炭化長度即可達到合格。經(jīng)GP和GBB處理的阻燃牛皮卡紙的抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)、耐破指數(shù)、環(huán)壓指數(shù)及GP和GBB的吸潮率均符合GA159-1997中的規(guī)定；

4、GP和GBB對紙質(zhì)材料的白度影響較小，經(jīng)GP和GBB處理的阻燃濾紙在105℃熱老化1h，白度下降小于7.0％。 4.GP、GBB與淀粉的復配實驗表明，淀粉的加入降低了復配體系的阻燃效果，但可改善阻燃體系的吸潮率和阻燃牛皮卡紙的部分物理強度性能。 5.通過熱分析、紅外光譜和掃描電鏡分析得出:GP與GBB對濾紙阻燃時，多種阻燃機理共同起作用。GP參與了濾紙的熱解反應，改變了熱解反應的途徑，阻燃濾紙的殘?zhí)苛棵黠@增加，可燃性氣體