磷酸三苯酯和甲基八溴醚在阻燃聚苯乙烯中的协同行为研究

摘要

为获得基于甲基八溴醚(MOBE)的高效阻燃聚苯乙烯(PS)复合体系,采用极限氧指数仪、锥形量热仪、热重分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)等对纯PS及其复合材料的阻燃性能及机理和热稳定性等进行了测试和表征,探索了MOBE与磷酸三苯酯(TPP)复配阻燃PS的行为规律。结果表明,TPP和MOBE复合体系比二者各自单独作为阻燃剂使用时赋予了PS材料更高的极限氧指数(LOI),PS/3%(质量分数,下同)TPP/4%MOBE的LOI可达27.7%,明显高于PS/4%MOBE(26.1%);3%TPP/4%MOBE能够在4%MOBE的基础上进一步抑制PS复合材料的燃烧强度,降低有效燃烧热,降低热释放速率峰值(PHRR)与总热释放量(THR);TPP和MOBE能够在PS复合材料热降解时将阻燃元素集中释放,同时发挥气相淬灭效应;此外,TPP的加入能够提高PS复合材料的熔体流动速率,降低其玻璃化转变温度,从而使PS热分解产生的熔滴更快地带走热量,最终使TPP与MOBE发挥更好的阻燃效果。