Page 189 - 《精细化工》2022年第6期

第 6 期 刘艳吉，等: 壳聚糖包覆三聚磷酸钠微胶囊-可膨胀石墨协同阻燃天然/杜仲并用胶 ·1255·

结果可以判断，炭层稳定性较差，阻燃效果不理想。
与图 6b 相比，图 6e 的炭层表现出更为紧凑的结构，
表面仅有一些小的裂缝和空隙，说明 CS@STPP 与
EG 在质量比为 4∶1 的情况下，CS@STPP 形成的
炭层结构在 EG 的协同作用下表现更致密，炭层结
构更好，对 NR/EUG 并用胶的阻燃能力更强。

图 7 FRBR-2 和 FRBR-5 的拉曼谱图
Fig. 7 Raman spectra of FRBR-2 and FRBR-5

2.5 FRBR 的应力-应变测试
图 8 为 FRBR 样品的应力-应变测试结果。

a—FRBR-1; b—FRBR-2; c—FRBR-3; d—FRBR-4; e—FRBR-5;
f—FRBR-6 图 8 FRBR 样品的应力-应变曲线
图 6 不同 FRBR 样品 CCT 测试后残炭的 SEM 图 Fig. 8 Stress-strain curves of FRBR samples
Fig. 6 SEM images of carbon residue of different FRBR
samples 由图 8 可知，FRBR-1 的拉伸强度和断裂伸长率
分别为 20.0 MPa 和 430%。添加阻燃剂的组分力学
为了验证 EG 的加入与 CS@STPP 单独阻燃 性能明显下降，FRBR-2 的拉伸强度和断裂伸长率分
FRBR 样品的炭层差异性。图 7 为 FRBR-2 和 FRBR-5
别下降为 11.1 MPa 和 297%。这是由于 CS@STPP
燃烧后残炭的拉曼谱图。如图 7 所示，在 1585 和 与基体之间相容性不好，进而导致断裂伸长率以及
–1
1360 cm 处分别呈现 G 和 D 带。通常用 D 带和 G
拉伸强度下降。而添加 EG 后，材料的断裂伸长率、
带的积分强度比（I D /I G ）来表示炭的石墨化程度。
拉伸强度得到一定改善，可能原因是 EG 对基体具
一般来说，I D /I G 越低，石墨化程度越高，炭层的结 有一定的补强作用，并且 EG 表面的 C 原子可以氧
构越好 [36] 。由图 7 可知，FRBR-2 的 I D /I G 为 3.165，
化成羧基活性基团，进而改善橡胶的力学性能 [37] 。
大于 FRBR-5（2.583），表明 EG 的加入能显著提升
但随着 EG 含量的增多，团聚现象较为明显，分散
CS@STPP 阻燃 FRBR 的石墨化水平，使炭层的结
性变差，从而导致材料的断裂伸长率降低。因此，
构变好，起到更好的隔绝作用，增强阻燃效果。 CS@STPP 与 EG 以质量比为 4∶1 制备的 FRBR-5

对橡胶应力-应变，以及断裂伸长率影响最小，其拉
伸强度为 12.0 MPa，断裂伸长率为 390%。

3 结论

采用 FTIR、SEM 对微胶囊 CS@STPP 的结构进
行了表征，结果表明，通过离子凝胶法成功合成了
CS@STPP。
通过阻燃性能测试，当 CS@STPP 与 EG 在质
量比为 4∶1 下协同阻燃 NR/EUG 并用胶效果最好，