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锰离子掺杂三聚氰胺植酸纳米片高效替代聚丙烯中传统膨胀型阻燃剂( Highly Efficient Replacement of Traditional Intumescent Flame Retardants in Polypropylene by Manganese Ions Doped Melamine Phytate Nanosheets )
WX Li HJ Zhang XP Hu WX Yang CQ Xie
以聚磷酸铵(APP)为主要成分的膨胀型阻燃剂(IFR)在实际应用中存在诸多缺陷，而APP的来源是不可再生的磷矿资源。基于上述原因，以可再生生物基材料植酸(PA)为原料，采用简便、环保的水热法制备了含锰离子的植酸三聚氰胺超分子纳米片状阻燃剂（PAMA-Mn）。添加13.5wt%APP、4.5wt%季戊四醇(PER)的阻燃聚丙烯复合材料(PPI)未通过UL-94试验，极限氧指数(LOI)仅为26.5%。用PAMA-Mn取代33%的APP后，仅添加18%阻燃剂的PPMn33通过UL-94 V-0标准，其LOI值提高到31.9%。与PP相比，PPMn33的PHR、pSPR值分别降低56%和23%。通过多种表征方法对PPMn33的阻燃机理进行了深入探讨。结果表明，PPMn33的Gram-Schmidt曲线峰值比PPI大幅降低49%，说明PAMA-Mn的加入显著减少了可燃挥发产物，从而迅速降低了火灾危险性。
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