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第 2 期 鲁哲宏,等: 苯并嗪协效二乙基次磷酸铝阻燃 PA66 的研究 ·325·
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有效燃烧热(EHC)主要反映可燃性挥发物在 的 SEA 和残炭量均高于 2 试样,说明少量 BOZ 的
气相燃烧中的燃烧程度,结合比消光面积(SEA),可 引入不但有助于阻燃体系更好地发挥气相阻燃效
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用于阻燃机理的探究。1 样品的 EHC 最高,其次是 果,还可以使复合材料形成更多残炭层,阻隔可燃
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2 和 3 试样,4 和 5 试样最低,这和热释放速率分 物、氧气以及热量的交换,发挥凝聚相阻燃作用,
析结果一致,说明 ADP/BOZ 的阻燃效果优于单独 气相和凝聚相作用协同,因而具有更优异的阻燃性
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使用 ADP,但是差距不大。2 ~5 样品的 SEA 显著 能。此外,对比 4 和 5 试样,并结合 UL94 和 LOI
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高于 1 样品,并且随 ADP 添加量增大而增大。这是 测试结果可见,随着 BOZ 添加量的增大,BOZ/ADP
因为阻燃剂的加入抑制了复合材料分解产生的可燃 阻燃体系的气相阻燃效果降低而凝聚相阻燃效果持
性挥发物在气相的充分燃烧,而产生较多的烟。燃 续升高,但二者协效的最终阻燃效果降低。
烧之后的残炭量也和 SEA 有着类似的变化趋势,说 2.3 残炭形貌分析
明 ADP 是以气相阻燃机理为主,并且在气相和凝聚 锥形量热测试后阻燃 PA66 复合材料残余炭层
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相协同发挥阻燃作用。引入成炭剂 BOZ 后,4 和 5 # 的照片见图 2。
图 2 锥形量热测试后阻燃 PA66 复合材料残余炭层的照片
Fig. 2 Photographs of carbon residual layer after cone calorimeter test
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如图 2 所示,1 样品完全燃烧,无炭层生成。
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仅添加 ADP 的试样 2 和 3 有明显的炭层,但炭层表
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面有破裂和孔洞;添加 BOZ 协效后,4 和 5 的炭层
表面更加致密。
锥形量热测试后阻燃 PA66 复合材料残余炭层
的微观形貌图见图 3。可以观察到仅添加 ADP 的试
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样 2 和 3 残炭中观察到多孔和松散的炭结构,炭层
上的气孔为挥发性可燃气体和燃烧热的传递提供了
通道,隔热隔氧作用较差,难以发挥凝聚相阻隔作
用,说明其主要以气相阻燃机理为主。但添加 BOZ
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协效后,炭层明显增厚,因此强度也增大,4 和 5 #
表面观察到许多闭孔气泡,增强了隔热隔氧作用,说 图 3 锥形量热仪测试后炭层的微观形貌
明凝聚相阻燃作用增强,与前述阻燃机理分析一致。 Fig. 3 Microscopic morphologies of carbon residual layer
after cone calorimeter test
2.4 热失重分析
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阻燃 PA66 复合材料的 TG 和 DTG 曲线分别见 图 4 和 5,具体数据见表 4。由图 4、5 可见,1 样