磷钼酸铵金属盐协同膨胀型阻燃剂阻燃聚甲醛
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河南大学阻燃与功能材料河南省工程实验室 化学化工学院,河南 开封 475004

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国家自然科学基金资助项目(51703051);河南省高等学校重点科研项目(21A430005)


Synergistic Effect of Ammonium Phosphomolybdate Metal Salt and Intumescent Flame Retardant for Flame Retardant Polyformaldehyde
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    摘要:

    采用不同金属盐对磷钼酸铵(AMP)进行改性,并将其作为协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配用于阻燃聚甲醛(POM),对阻燃POM复合材料的阻燃性能和力学性能进行了评价,并通过锥形量热分析、热失重分析以及扫描电子显微镜等对相关阻燃作用机理进行探究。结果表明,磷钼酸铵金属盐(PMos)协同IFR阻燃聚甲醛复合材料具有优异的阻燃性能。当添加2%的PMos与28%的IFR协效阻燃POM时,不仅垂直燃烧等级(UL94)(3.2mm)可以达到V-0等级,而且UL94(1.6mm)也可以达到V-1等级,极限氧指数(LOI)都达到了58%以上,尤其是镁锰双离子改性AMP协效阻燃POM的LOI达到了62.1%,相对于未添加协效剂的阻燃POM复合材料,其热释放速率和总烟释放量分别下降28.8%和35.8%,并且复合材料的力学性能也有所提升。

    Abstract:

    Ammonium phosphomolybdate (AMP) was modified by metal salts, which was compounded with the intumescent flame retardant(IFR) for flame retardant polyoxymethylene (POM).The flame retardant properties and mechanical performance of POM composites was evaluated, and the flame retardant mechanism were analyzed by cone calorimetry analysis, thermo-gravimetric analysis , scanning electron microscope (SEM),etc.The results showed that ammonium phosphomolybdate metal salt (PMos) combined with IFR has excellent flame retardant performance in POM. When 2% PMos and 28% IFR synergistically added in POM, not only the vertical combustion grade(UL94) (3.2mm) can reach V-0 grade, but also the (UL94) (1.6mm) can reach V-1 grade, and the limit oxygen index(LOI) can reach up to above 58%. Among them, the LOI of AMP modified by magnesium and manganese ion reaches 62.1%. Compared with the flame retardant POM composite without synergist, the heat release rate and total smoke release decreased by 28.8% and 35.8%, respectively, and the mechanical properties of the composite was also improved.

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  • 收稿日期:2022-04-16
  • 最后修改日期:2022-06-20
  • 录用日期:2022-06-21
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