次磷酸铝AHP与Trimer协效阻燃PBT的研究

摘要     以次磷酸铝（AHP）和三（1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环【2,2,2】辛烷-4-亚甲基）磷酸酯（Trimer）为阻燃剂，添加到聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）中，研究其对PBT的阻燃性能、机械性能、热分解行为的影响。通过极限氧指数（LOI）测定、垂直燃烧UL  —94测试对其燃烧性能进行了测试，使用热重（TG）对阻燃样品进行了热性能分析，通过万能拉力试验机对阻燃样品的力学性能进行了测试。燃烧性能测试结果显示，当AHP与Trimer的添加量为25wt％,比例为7:1 ，氧指数增加至25.9％，垂直燃烧达V— 0级。力学性能测试结果表明AHP、Trimer对PBT的拉伸强度影响不大；另外，AHP/ Trimer的加入降低了PBT的热稳定性，提高了PBT的成炭率。

关键词        次磷酸铝；Trimer；PBT；阻燃

     聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）四一种应用广泛的工程塑料，主要应用于电子、电气、机械、汽车等领域。PBT本身易于燃烧，难于成炭，且燃烧时连续滴落，易使火焰蔓延引起火灾。为满足电子电气产品对聚合材料阻燃性能的要求，就要对PBT进行有效的阻燃改性。近几年来，次磷酸盐引起了研究者的广泛关注。将次磷酸盐用于阻燃玻纤改性的PBT。结果表明，添加20wt％的次磷酸镧可以有效的提高极限氧指数和垂直燃烧等级。三（1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环【2,2,2】辛烷-4-亚甲基）磷酸酯（Trimer，结构式见Fig.1）为一种含磷量高、耐热性高的笼型磷酸酯。研究表明，Trimer具有良好的成炭作用。本文选用次磷酸铝和Trimer对PBT进行了协效阻燃，研究其对PBT的力学性能和阻燃性能的影响。

1     实验部分

1.1        主要原料

次磷酸铝（AHP）；三（1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环【2,2,2】辛烷-4-亚甲基）磷酸酯（Trimer）；聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）。

1.2         样品制备

将一定量的已干燥的次磷酸铝、Trimer和PBT按照一定的比例混合均匀，在双螺杆挤出机上于225℃挤出，造粒。将混合颗粒干燥后在微型注塑机上注塑成待测标准样条，其中熔体温度230℃，模具温度40℃，注塑压力0.4Mpa 。

1.3         性能测试

极限氧指数分析：采用国标GB/T2406—93对阻燃样品进行测试。

垂直燃烧分析：采用国标GB2408—1996对阻燃样品进行测试。

残炭分析：通过电子扫描显微镜观察经过氧指数测试后样品残炭内表面。

热重分析：氮气气氛下，升温速率10K/min，测试样品从35℃到800℃质量变化。

拉伸性能分析：采用国标GB/T1040.2—2006  。