Al(H 2 PO 2 ) 3 /聚氨酯弹性体复合材料的制备及阻燃性能

采用熔融共混技术，将Al（H2PO2）3引入聚氨酯热塑性弹性体，制备了一系列次磷酸铝/聚氨酯弹性体复合材料（Al（H2PO2）3/TPU）。采用极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、锥形量热测试、TG和SEM研究了Al（H2PO2）3对Al（H2PO2）3/TPU复合材料阻燃性能及热稳定性的影响，采用力学测试研究Al（H2PO2）3对其力学性能的影响。阻燃测试表明，Al（H2PO2）3可以有效提高Al（H2PO2）3/TPU复合材料的阻燃性能。当Al（H2PO2）3添加量为20wt%时，Al（H2PO2）3/TPU复合材料UL-94级别达到V-0级，LOI达到30.5vol%。热重测试表明，Al（H2PO2）3的加入会导致复合材料热分解温度降低，但其残炭率有明显升高。锥形量热测试表明，Al（H2PO2）3的加入有效降低复合材料热释放速率峰值（pHRR）和总热释放（THR），并明显提高其火灾安全性能，其中20wt% Al（H2PO2）3/TPU的pHRR和THR相对纯TPU分别下降65.7%和20.2%。SEM表明，Al（H2PO2）3/TPU复合材料炭渣致密性有明显提高。在此基础上，采用TGA-FTIR联用分析Al（H2PO2）3/TPU复合材料阻燃机制，研究发现，Al（H2PO2）3在燃烧过程中可以有效促进TPU裂解产物成炭，降低可燃性气体生成量，从而提高复合材料阻燃性能。