不飽和聚酯樹脂的高效阻燃體系
不飽和聚酯（UP）樹脂被廣泛用作纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基體材料。此外，UP樹脂作為現(xiàn)代許多工程應(yīng)用中一種傳統(tǒng)材料的替代品，這是因?yàn)槠渚哂袃?yōu)良的加工性能，成本低并且力學(xué)性能突出。在固化UPs的過程中，苯乙烯作為稀釋劑和一種交聯(lián)劑。然而，苯乙烯本身具有較高的易燃性。再加上UP固化過程所需的苯乙烯含量很高，這意味著UPs將與強(qiáng)大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，因此它的應(yīng)用受到了很大的限制。在降低UPs火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的嘗試中，對(duì)各種各樣的阻燃劑進(jìn)行了研究。例如，含鹵素化合物是用于UP的最常用阻燃劑。然而，在這些含鹵化合物的燃燒過程中，會(huì)釋放高毒性和腐蝕性的氣體。在一些應(yīng)用領(lǐng)域，這樣的材料作為阻燃劑的使用已被限制。作為替代的阻燃劑，含磷材料最近一直在吸引了大量的關(guān)注。
將氣相機(jī)制和凝聚相機(jī)理結(jié)合起來，可以提高阻燃性能。事實(shí)上，含有聚磷酸銨（APP）的含磷復(fù)合物主要體現(xiàn)凝聚相的行為并且對(duì)于許多聚合物來說，是一種高效的阻燃劑。相反，次磷酸鋁（AHP）表現(xiàn)出主要是在氣相。純UP樣品高度易燃，表現(xiàn)出相對(duì)較低的LOI并且無(wú)UL 94等級(jí)。 UP/APP復(fù)合材料的LOI值隨著APP的加入而增加，但需要較高含量的APP。為了減少樣品中APP的含量，在不降低阻燃性能的前提下，我們?cè)?UP/APP系統(tǒng)中引入了AHP。如表1所示，我們發(fā)現(xiàn)UP/APP/AHP復(fù)合材料比UP和UP/APP復(fù)合材料具有更好的阻燃性能，即我們獲得UL 94 V-0級(jí)（燃燒停止在10秒以內(nèi)）和增加的LOI值（高達(dá)34.8%）。因此我們的研究結(jié)果表明，APP和AHP相結(jié)合可以獲得比APP更好的阻燃性能。
，在UP基體中引入APP與AHP會(huì)使得阻燃性得到增強(qiáng)。我們相信，我們的凝聚相APP）和氣相（AHP）阻燃劑的組合會(huì)在提高聚合物的阻燃效率中起著關(guān)鍵的作用。我們的工作表明了一種新的有效的提高UP阻燃性能的方法，但也應(yīng)該促進(jìn)高效阻燃聚合物體系的研究進(jìn)一步發(fā)展。
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