聚焦磷酸哌嗪对PA6燃烧及热稳定性能的影响

以磷酸和哌嗪为原料,采用热合成工艺,合成了新型的无卤磷氮型阻燃剂聚焦磷酸哌嗪(piperazine polypyrophosphate,PAPP),并考察PAPP对尼龙6材料燃烧性能的影响.采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)及元素分析表征PAPP的结构.FTIR分析结果显示,PAPP结构中所有的特征峰均在谱图中有所显示.核磁共振氢谱(1H-NMR)结果显示,PAPP结构中存在两种空间位置的H元素,与理论结构一致.元素分析显示,PAPP的理论元素含量和实际元素含量是相互一致的,表明PAPP的理论结构和实际结构一致.采用热重分析(TG)评价了PAPP的热降解行为.实验表明,PAPP的初始分解温度(T5％)为305 ℃,800℃的残炭量为10.6％,具有较高的热稳定性和成炭性能.当PA6中PAPP添加量为40％质量分数时,复合材料的极限氧指数(LOI)上升到42.0％,达到UL94V-0级.TG测试表明,随着PAPP添加量的增加,PA6/PAPP复合材料残炭量持续上升.微型量热分析(MCC)测试显示PAPP添加量的持续增加显著地降低了复合材料的热释放峰值(PHRR)和总热释放(THR).