Page 184 - 《精细化工》2020年第3期

·602· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

总热释放量（THR）、总烟释放量（TSP）以及平均质 60 s 能够起到阻燃作用。KC 分解成炭，保护 NR 复
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量损失率（AMLR）均为最高，分别为(1371±42) kW/m 、 合材料。并且 BaCl 2 分级的 KC 燃烧产生硫酸钡沉
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(123±5.3) MJ/m 、(28.7±0.3) m 和(26.0±0.1) g/s。相 淀掺杂在炭层中，增加炭层强度，使炭层高温热稳
比于 NR0，NR1 的 pHRR、THR、TSP 和 AMLR 分 定性增加，从而提供更好的阻燃性能。当 KC 与
别降低了 39%、15%、3%和 27%；NR2 的 pHRR 和 Al(OH) 3 添加质量比达到 1∶1 时（NR5），两种炭层
AMLR 分别降低了 23%和 46%。THR 和 TSP 均无 相互结合、相互补充，形成相互贯穿的保护层，提
明显降低。由图 2a 可知，NR1 前期 HRR 较 NR0 有 高其炭化程度，进而提升复合材料阻燃性能。复合
所提升、pHRR 下降。这是由于纳米 Al(OH) 3 在 100~ 材料的 pHRR、THR、TSP 以及 AMLR 均达到最低，
150 s 受热分解产生 Al 2 O 3 和水蒸气，可以消耗大量 较 NR0 分别降低了 65%、12%、23%和 62%。
的热所致。另外，Al 2 O 3 可以附着在基体表面形成阻 2.4 KC-Al(OH) 3 /NR 形貌分析
隔层保护基体材料。当加入 KC 后，30~60 s HRR 图 3 为复合材料锥形量热测试后残炭 SEM 图；
开始下降，pHRR 也有所下降。这表明，KC 在 30~ 图 4 为锥形量热分析试样燃烧后残余物电子照片。

a—NR0; b—NR1; c—NR2; d—NR3; e—NR4; f—NR5; g—NR6
图 3 KC-Al(OH) 3 /NR 复合材料残炭 SEM 图
Fig. 3 SEM images of carbon residue of KC-Al(OH) 3 /NR composites after burning

图 4 KC-Al(OH) 3 /NR 复合材料残炭形貌电子照片
Fig. 4 Digital photos of carbon residue of KC-Al(OH) 3 /NR composites after CCT test

从图 3 可以看出，NR0 表面多为蓬松炭层，其 层结构，因此，炭层无法阻隔热量传递和可燃性气
中孔洞之间有更小的孔洞连接。这是由于天然橡胶 体的挥发。随着 Al(OH) 3 的添加，NR 体系经充分燃
在高温下分解生成大量挥发性气体，破坏了内部炭 烧后形成的炭层连续而致密，表面仅有少量的孔洞