Page 159 - 201902
P. 159

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·


                                                                                      #
                 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
                                  #
            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
             #
                          #
                  #
                               #
            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
                                                                               #
                                       #
                                          #
                                                                                   #
            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
                  #
            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
                                                     #
            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

                               #
                 如图 2 所示,1 样品完全燃烧,无炭层生成。
                                    #
                                #
            仅添加 ADP 的试样 2 和 3 有明显的炭层,但炭层表
                                                   #
                                               #
            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
                    #
                #
            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
                                                     #
            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
                                                                                                          #
                 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
   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164