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·1972· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

3 结论

（1）采用 FTIR、XRD、TG 对 PMC 进行了表
征，证明 PMC 已经成功合成；
（2）采用 TG 对阻燃涂层的热性能及成炭性能
进行了表征，阻燃涂层分解温度与纯 EP 涂层相比
稍有降低，但 500 ¥与 800 ¥残炭量明显高于纯 EP
涂层，展示出良好的热稳定性；
（3）PMC 质量分数为 5%时，EP2 的 LOI 比
EP1 的高，体现了三源协效的阻燃作用。当 PMC 质

量分数达到 10%时，EP3 的 LOI 达到了 25.5%，比
a—EP0; b—EP1; c—EP2; d—EP3 纯 EP 提高了 30.8%，并可通过 UL-94 V-0 测试；
图 7 不同阻燃涂层 LOI 测试后扫描电子显微镜照片
Fig. 7 SEM images of chars after LOI test of different （4）通过 SEM 和 LOI 数码照片可看出，添加
flame retardant coatings PMC 的阻燃涂层表面可形成致密的膨胀炭层，膨胀
型阻燃剂带有炭源、酸源、气源，阻燃剂在受热分
图 7 中 a、b、c、d 分别为图 5 中 EP0、EP1、
解后，三源协效阻止高分子材料继续燃烧，起到较
EP2 和 EP3 样条上部的 SEM 照片。由图 7 可知，
好阻燃作用；
EP0 样条燃烧后树脂表面形成一层薄薄炭层；EP1
（5）通过附着力测试涂层基本性能，质量分数
样条在燃烧后表面形成致密的炭层；EP2 和 EP3 在
10%PMC 阻燃剂的加入不会降低涂层的附着力。
燃烧后表面除形成致密炭层外还伴有很多孔洞，这
生物基材料有着来源广泛、价格低廉的特点，
些孔洞是在释放 PMC 分解产生的不燃气体过程中
而且可自然循环、绿色环保，以生物基材料为炭源
形成的。这些不燃性气体不仅将炭层膨胀，还稀
的膨胀型阻燃剂符合阻燃剂绿色、环保战略的发展
释燃烧物表面的氧气浓度，阻止了燃烧反应的继
要求，具有很好的应用价值和社会效益。本实验室
续进行。
接下来将进一步设计以壳聚糖、环糊精为基体的生
2.7 阻燃涂层的附着力测试
物基膨胀型阻燃剂大分子，并进行深入研究，提高
图 8 中 a、b、c、d 分别代表 EP0、EP1、EP2
阻燃效率。
和 EP3 的附着力测试结果。由图 8 可知，阻燃涂层
的附着力均大于纯 EP 涂层的附着力，可能由于阻 参考文献：
燃剂的加入降低了环氧树脂的内聚力，且阻燃剂所 [1] Wang Na, Hu Lidong, Babu Heeralal Vignesh, et al. Effect of tea
saponin-based intumescent flame retardant on thermal stability,
带极性基团增强了涂层与金属基体间的附着力。4
mechanical property and flame retardancy of natural rubber
组试样中，EP2 涂层的附着力最大，说明该质量分 composites[J]. Journal of Thermal Analysis & Calorimetry, 2016,
数的阻燃填料能够最大限度降低环氧树脂的内聚 128(2): 1-10.
[2] Qu Hao (屈皓), Huo Lili (霍丽丽), Gao Rong (高荣), et al.
力，且所含的可利用极性基团的数量达最大值。而 Preparation of starch-based intumescent flame retardant and its
EP3 涂层附着力下降，数值接近纯 EP 涂层，可能的 applications[J]. Polymer Materials Science & Engineering (高分子材
料科学与工程), 2014, 30(10): 169-173.
原因是阻燃填料的添加量过大，分散效果稍差，如 [3] Wen Panyue, Tai Qilong, Hu Yuan, et al. Cyclotriphosphazene-based
果再加大阻燃剂用量，将会大大降低涂层的附着力。 intumescent flame retardant against the combustible polypropylene
[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2016, 55(29):
8018-8024.
[4] Wang Jingjing, Qian Ren, Zheng Wenge, et al. Improved flame-
retardant properties of poly(lactic acid) foams using starch as a
natural charring agent[J]. Industrial & Engineering Chemistry
Research, 2014, 53(4): 1422-1430.
[5] Zhang Shuidong, Liu Fang, Peng Huaqiao, et al. Preparation of novel
C-6 position carboxyl corn starch by a green method and its
application in flame retardance of epoxy resin[J]. Industrial &
Engineering Chemistry Research, 2015, 116(1): 87-96.
[6] Hu Weizhao, Wang Bibo, Wang Xin, et al. Effect of ethyl cellulose
microencapsulated ammonium polyphosphate on flame retardancy,
mechanical and thermal properties of flame retardant poly(butylene
succinate) composites[J]. Journal of Thermal Analysis & Calorimetry,
图 8 不同阻燃涂层附着力测试 2014, 117(1): 27-38.
Fig. 8 Adhesion tests of different flame retardant coatings [7] Wang Fei (王斐), Deng Qigang (邓启刚), Chen Zhaohui (陈朝晖),