微胶囊红磷阻燃剂在三元乙丙橡胶中的应用

阻燃材料考试答案1.⾼分⼦材料燃烧过程5个阶段：加热、分解、着⽕、燃烧、⽕焰传播。

加热——外部对材料加热，使温度升⾼。

分解——聚合物材料升温到分解温度，产⽣下列物质：可燃性⽓体（甲烷、⼄烷、⼄烯、甲醛、丙酮和⼀氧化碳等）；不燃性⽓体（⼆氧化碳、氯化氢、溴化氢等）；液体（部分分解的聚合物等）；固体（炭化物等）；固体微粒（烟）。

着⽕——有⾜够的氧⽓或氧化剂，可燃性⽓体浓度达到爆炸下限时，材料着⽕，也就是燃烧的开始。

燃烧——燃烧⼀开始，就放出热量，使⽓相、液相和固相温度升⾼，燃烧持续下去。

⽕焰传播——燃烧开始后，有⾜够的热量⾜以使邻接部分升温达到燃烧的程度，那么⽕焰就能够传播。

2.材料三⼤阻燃机理，详细说明卤系阻燃剂及卤-锑系统阻燃机理（1）a ⽓相阻燃机理：⼀⽅⾯，阻燃剂被加热到⾼温产⽣⾃由基终⽌阻燃，另⼀⽅⾯，阻燃剂产⽣不可燃⽓（⽔等）阻燃b 凝聚相阻燃机理：在凝聚相中延缓或中断固态物质产⽣可燃⽓体的分解反应c 中断热交换机理：某些阻燃剂在⾼温下熔融或分解，或使固体聚合物熔融吸收热量（2）卤系阻燃剂阻燃机理：卤系阻燃剂的阻燃作⽤主要在⽓相中进⾏。

其主要原因是卤系阻燃剂受热分解能⽣成HX，⽽HX能捕获传递燃烧链式反应的活性⾃由基(如HO·、O·、H·），⽣成活性较低的卤⾃由基，致使燃烧减缓或中⽌。

（以溴为例）RBr →Br·+R·Br·+R`CH3→ HBr+R`CH2·HBr+H·→H2+Br·HBr+O·→HO·+Br·HBr+HO·→H2O+Br·HBr为密度⼤的⽓体，⼜难燃，它不仅能稀释空⽓中的氧，且能覆盖于材料表⾯，排代空⽓，致使材料的燃烧速度降低或⾃熄。

（3）卤—锑系统协同阻燃机理⾸先是Sb2O3 与卤化氢反应⽣成卤氧化物，进⽽⽣成卤化锑。

其协同作⽤的反应历程如下：Sb2O3 +HX→2SbOX+H2O5SbOX（S）→Sb4O5X2（S）+SbX3 (g)↑4Sb4O5X2→5Sb2O4X（g）+SbX3 (g)↑3Sb2O4X→Sb2O3X（s）+SbX3 (g)↑随着温度的升⾼，卤氧化锑在245~565°C范围内发⽣分解反应⽣成三卤化锑，其在⽓相中发挥阻隔氧的作⽤。

《聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究》篇一聚乳酸-微胶囊红磷系列阻燃材料的性能研究一、引言随着人们对安全性能要求的提高，阻燃材料在各个领域的应用越来越广泛。

聚乳酸作为一种环保型生物基材料，具有优异的物理性能和生物相容性，但其易燃性限制了其应用范围。

因此，研究聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的性能，对于提高聚乳酸的阻燃性能、拓宽其应用领域具有重要意义。

本文将就聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的制备、性能及影响因素等方面进行详细研究。

二、材料制备聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的制备主要采用物理共混法。

首先，将微胶囊红磷与聚乳酸进行混合，通过熔融共混、冷却、粉碎等工艺，制备出聚乳酸/微胶囊红磷复合材料。

在制备过程中，需控制好混合比例、温度、时间等参数，以保证复合材料的性能稳定。

三、性能研究1. 阻燃性能聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料具有优异的阻燃性能。

当材料受到火焰作用时，微胶囊红磷能够迅速分解并释放出不可燃气体，降低材料表面的温度，从而达到阻燃的效果。

此外，红磷与聚乳酸之间的相互作用还能提高材料的成炭能力，进一步增强其阻燃性能。

2. 物理性能聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料具有良好的物理性能。

其力学性能、热稳定性、抗老化性能等均得到显著提高。

这主要得益于微胶囊红磷的加入，使得材料在受到外力作用时能够更好地分散应力，提高材料的韧性。

同时，红磷的加入也增强了材料的热稳定性，提高了其耐热性能。

3. 环境友好性聚乳酸作为一种生物基材料，具有较好的环境友好性。

而微胶囊红磷的加入并未对材料的环保性能造成影响。

此外，该阻燃材料在燃烧过程中产生的烟气毒性较低，有利于保护人体健康和环境安全。

四、影响因素1. 微胶囊红磷含量微胶囊红磷的含量对聚乳酸/微胶囊红磷系列阻燃材料的性能具有重要影响。

当红磷含量较低时，材料的阻燃性能较差；而当红磷含量过高时，虽然能提高阻燃性能，但可能会影响材料的物理性能。

因此，需通过实验确定最佳的红磷含量。

微胶囊化红磷的阻燃机理及其在聚合物中的应用摘要：本文介绍了微胶囊化红磷阻燃剂的优越性能及制备方法，探讨了微胶囊化红磷的阻燃机理，综述了微胶囊红磷阻燃剂的国内外研究进展情况，并且列举了该阻燃剂在聚合物中的具体应用。

关键字：微胶囊化红磷；阻燃机理；应用1 优越性能1.1 红磷的缺点红磷是一种优良的无机阻燃剂，阻燃效率高，与其他阻燃剂相比，达到相同阻燃级别所需添加量少，因而对材料的物理力学性能影响小。

但它暴露在空气中容易吸潮、氧化生成磷酸并释放出剧毒的磷化氢气体；同时，红磷与大多数聚合物的相容性较差，影响产品的阻燃与力学性能。

如果将普通红磷微胶囊化，则可从根本上克服上述缺点，因而受到了各国科研人员的高度重视[1,2]。

红磷作为阻燃剂，存在下述缺点: 1)红磷在空气中很容易吸收水分，生成H3PO4，H3PO3，H3 PO2等物质，使制品表面被腐蚀而失去光泽和原有的性能，并慢慢向内层深化；2)红磷与树脂的相容性差，不仅难以分散，也会导致合成材料的性能下降；3)红磷长期与空气接触，在生成磷的含氧酸的同时，会放出剧毒的PH3气体，污染环境；4)红磷的吸湿性和表面不稳定性对塑料制品的物理性能有不良影响，尤其对弱电元件的漏电性和高压元件的绝缘性影响更甚；5)红磷易被冲击所引燃，干燥的红磷粉尘具有燃烧及爆炸危险；6)红磷的深紫红色易被阻燃的制品着色。

上述缺点严重限制了红磷的直接应用。

因此，红磷作为阻燃剂，只有经过表面处理后才有实际的应用价值[3,4]。

1.2 微胶囊化红磷的优点微胶囊化红磷（亦称包覆红磷）是国际上近几年来发展起来的高效新型阻燃剂，是在细微的红磷粉末上，通过各种方法在其表面包覆一层极薄的高分子薄膜或氧化物薄膜。

它不仅克服了红磷在使用中的几乎全部缺点，同时赋予其新的优越性能：热稳定好，易于高聚物相容，无毒无味低烟，耐候性好，贮存期长，用量少，阻燃效果好，应用广泛等[5]。

它不但可克服卤锑系阻燃剂燃烧时烟雾大、放出有毒气体及腐蚀性气体等缺陷，同时还可克服有机P-N 膨胀型阻燃剂价格昂贵、无机阻燃剂添加量大等缺点[6]。

无卤阻燃剂在三元乙丙橡胶中的探索近年来由于人们对消防安全及环保等问题的重视，火灾时溴系列阻燃剂产生的大量毒烟给逃生人员带来了致命的伤害，所以无卤阻燃材料的研究一直是人们研究的重要方向，其中无卤阻燃剂更是研究热点。

三元乙丙橡胶本身易燃，氧指数在18%左右。

为了实现阻燃，一般都要加很多阻燃剂，这样一来做出的三元乙丙橡胶硬度会比较大。

目前制备无卤阻燃三元乙丙橡胶用的比较多的办法是采用金属氢氧化物阻燃，另一个办法是采用磷氮系阻燃剂阻燃。

采用氢氧化物阻燃有很多缺点，金属氢氧化物的添加量比较大，相比之下，用磷氮系的阻燃剂比较容易实现较高的垂直燃烧等级而且添加量相对较少。

本文采用的磷氮阻燃剂及氢氧化镁阻燃剂均为无卤阻燃剂，在减少烟毒方面做到了很好的环保性，将它应用于无卤阻燃三元乙丙橡胶中，主要研究其同等量的阻燃剂的阻燃效率问题试样基本配方基本配方（phr，质量份）：配方A : EPDM生胶及油 100，碳黑 30，氢氧化镁阻燃剂 60，硫化剂及助交联剂 4.0；配方B ：EPDM生胶及油100，碳黑 30，磷氮阻燃剂(NT119)60，硫化剂及助交联剂 4.0。

A、B阻燃剂对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响不同阻燃剂对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响如表1所示。

从表1可以看出，在填充60份的情况下，无卤磷氮系阻燃剂FRNT119的垂直燃烧等级可以过V0级，氧指数达33%；而填充氢氧化镁的一经点燃就一直燃烧下去，氧指数才25%。

分析认为，两个阻燃剂的阻燃效果不一样是和它们的作用机理有关。

磷氮系阻燃剂通过在燃烧过程中膨胀发泡、成碳，阻止和终断热交换的原理来实现阻燃。

B 组样条被烧过后，过火部分表面有很多泡鼓出，样条体积增大。

可以看出，60份阻燃剂即可达到V0级。

氢氧化镁是通过分解吸收热量的原理来实现阻燃。

A 组氧指数样条被点燃后烧过的部分从表层向内部开裂、剥离。

由于60份氢氧化镁用量太少，吸收的热量有限，这些氢氧化镁不足以阻止燃烧过程，因而A组配方的垂直燃烧及氧指数都很差。

微胶囊化红磷在聚合物中的应用及其阻燃机理研究的开题报告一、研究背景及意义随着现代工业的不断发展和成果的不断更新，越来越多的材料和产品被制造出来。

然而，随着人们对于环保和安全意识的提高，人们对于产品的要求也越来越高。

其中，关于材料的使用安全与阻燃性能变得尤为重要。

红磷是一种常见的阻燃剂，在阻燃材料中应用广泛，因其具有阻燃效果显著、成本低廉等特点。

而微胶囊化技术是将红磷微粒封装在聚合物小球中，形成微胶囊，使其具有更好的耐热性和防水性。

因此，研究微胶囊化红磷在聚合物中的应用及其阻燃机理，具有重要的现实意义和科学价值。

二、研究目的和内容本论文的研究目标是，通过实验表征和理论分析，研究微胶囊化红磷在聚合物中的应用及其阻燃机理，为阻燃材料的研究提供理论基础和技术支持。

本论文的内容主要包括以下几个方面：1. 对微胶囊化红磷的制备工艺进行研究，确定最佳工艺条件。

2. 通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等实验手段，对微胶囊化红磷的微观结构和化学性质进行表征。

3. 运用热重分析(TGA)、差示扫描量热(DSC)等方法，研究微胶囊化红磷在聚合物中的阻燃性能及其机理。

4. 进行聚合物材料的制备和鉴定，探究微胶囊化红磷添加量、粒径等对聚合物材料性能的影响。

三、可行性分析微胶囊化红磷在阻燃材料中的应用已经得到了广泛的研究，其制备工艺较为成熟。

而且，红磷的阻燃性能得到了充分的证明，红磷微粒的封装可以提高其耐热性和防水性，从而增强材料的阻燃性能，具有重要的应用前景。

四、论文结构本论文的章节结构设计如下：第一章：绪论1.1 研究背景1.2 研究目的和意义1.3 研究内容1.4 论文结构第二章：微胶囊化红磷的制备工艺及表征2.1 微胶囊化红磷的制备工艺2.2 微胶囊化红磷的表征方法第三章：微胶囊化红磷在聚合物中的阻燃性能及机理分析3.1 聚合物材料的制备和性能分析3.2 微胶囊化红磷的添加量、粒径等对聚合物材料性能的影响3.3 微胶囊化红磷的阻燃机理分析第四章：实验结果和数据分析第五章：结论与展望参考文献。