Page 188 - 《精细化工》2022年第6期

·1254· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

构，但 EG 含量过多的情况下（FRBR-6），EG 在基
体中发生团聚，膨胀现象明显破坏已经生成的炭层
结构，导致阻燃性能下降 [33] 。
表 2 为不同含量阻燃剂的 NR/EUG 并用胶材料
的 LOI 和 UL-94 测试结果。

表 2 不同 FRBR 样品的 LOI 和 UL-94 测试结果
Table 2 LOI and UL-94 results of different FRBR samples
样品 LOI/% UL-94/级
FRBR-1 19.0 无
FRBR-2 25.7 V-1
FRBR-3 28.1 V-0
FRBR-4 28.3 V-0
FRBR-5 28.4 V-0
FRBR-6 28.0 V-0

由表 2 可知，FRBR-1 的 LOI 仅为 19.0%，未达
到阻燃等级；与 FRBR-2 相比，FRBR-5 的阻燃性能
大幅提升，其 UL-94 由 V-1 提升到 V-0 等级，LOI

也由 25.7%提升至 28.4%。说明 CS@STPP 与 EG 协
同作用下形成的炭层结构比 CS@STPP 所形成的炭 图 5 不同 FRBR 样品的 HRR 曲线（a）、THR 曲线（b）、
TSP 曲线（c）及 SPR 曲线（d）
层结构更加稳定，对热量以及可燃性气体的隔绝能 Fig. 5 HRR curves (a), THR curves (b) , TSP curves (c)
力更强 [33] 。而 FRBR-6 的 LOI 下降为 28.0%，可能 and SPR curves (d) of different FRBR samples
是由于过量 EG 受热膨胀，使生成的炭层结构被破
由图 5a 和 b 可知，FRBR-1 点燃后热释放速率
坏，造成阻燃能力下降，这也与 TG 的测试结果一
急剧增加并在极短的时间内达到峰值，最大热释放
致。因此，在 FRBR-5 组分配比下 CS@STPP 与 EG
2
速率可以达到 674.0 kW/m ，总热释放量为 129.9
协同阻燃效果最好。
2
MJ/m 。加入阻燃剂后，热释放速率均明显降低，
采用锥形量热仪（CCT）对 FRBR 样品的阻燃
燃烧时间增加。但 FRBR-5 的热释放速率峰值和总
性能进行了测试，结果如图 5 所示。图 5a、b 分别
2
2
热释放量最低，分别为 471.7 kW/m 和 91.0 MJ/m ，
为 FRBR 样品的热释放速率（HRR）曲线以及总热
比 FRBR-1 分别下降了 30%和 30%。此结果再次验
释放量（THR）曲线。
证了 CS@STPP 与 EG 在质量比为 4∶1 时，协同作
用所形成隔绝炭层连续性最好，阻燃效果最明显。
由图 5c、d 的总烟量（TSP）曲线、烟释放速率（SPR）
2
曲线可知， FRBR-1 的 TSP 为 29.2 m ，添 加
CS@STPP 后 NR/EUG 并用胶的 SPR 峰值降低，当
CS@STPP 与 EG 质量比为 4∶1（FRBR-5）时，TSP
2
仅为 19.9 m ，比 FRBR-1 下降了 31.8%，表明
CS@STPP 与 EG 在此比例下协同作用下形成的炭层
的连续性好，对气体的隔绝能力强，可以作抑烟剂
使用 [34] 。
2.4 FRBR 的残炭分析
图 6a~f 分别为 FRBR-1~FRBR-6 的 CCT 测试后
残炭的 SEM 图。由图 6a 可知，FRBR-1 残炭表面多
呈缝隙且结构松散，不具备隔绝能力，无阻燃效果。
这是由于 NR/EUG 并用胶在高温下内部水分蒸发以
及分解出的挥发性气体，破坏了炭层结构，因此阻
燃 性能较 差 [35] 。图 6b 为仅 添加 CS@STPP 的
NR/EUG 并用胶组分，其炭层较为平整，且结构致
密，但炭层表面仍存在较大的空隙，并且经过 TG