成炭型有机大分子/层状无机物复合成炭剂的制备及应用研究

作者：朱敏; 张圣贺; 朱长江; 褚夫凯; 姚晨光; 蒋超杰; 胡伟兆; 汪碧波; 宋磊^*; 胡源^*

来源：火灾科学, 2022, 31(04): 233-243.

• 有机/无机复合成炭剂
• 膨胀型阻燃剂
• 相容性
• 力学性能
• 聚丙烯

层状无机物在聚合物基体中易团聚，限制了其在聚合物材料中的规模化应用。本工作通过将有机改性蒙脱土(OMMT)与一种具有超支化结构的磷氮大分子化合物HTPPP(以三嗪结构为基础，通过焦磷酸结构连接)在醇水体系中混合溶胀，再经过高温脱水，制备成HTPPP插层、剥离的OMMT成炭型有机大分子/层状无机物复合成炭剂(HTPPP-OMMT)。XRD测试表明层状结构的OMMT能够在HTPPP中被完全剥离。OMMT的复合降低了HTPPP的水溶性，并提高了其热稳定性。将有机/无机复合成炭剂HTPPP-OMMT作为单组分无卤膨胀阻燃剂应用于聚丙烯(PP),阻燃测试表明HTPPP-OMMT复合成炭剂的阻燃效率高于HTPPP。这是由于其在材料燃烧过程中能够催化形成更加致密的膨胀多孔炭层，而炭层在高温下的热氧稳定性更好。此外，有机/无机复合改善了HTPPP-OMMT在PP的相容性，能提高材料的力学和耐析出性能。

• 出版日期2022
• 单位火灾科学国家重点实验室; 中国科学技术大学; 合肥杰事杰新材料股份有限公司