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铜螯合物是一种中心原子为铜的螯合配合物,而铜又作为过渡金属的一员,具有催化成炭,热稳定性高的优点,在阻燃领域应用中炽手可热。与此同时,热塑性聚氨酯弹性体（TPU）被公认为是一种绿色环保、性能优异的新型高分子材料。它具有高强度、高拉力、塑韧性好、耐磨耐油,与其他聚氨酯材料相比具有更好的弹性。但它本身具有易燃性,燃烧时还会释放大量的浓烟,同时有熔融物滴落,容易引起其他易燃物的燃烧。因此提高TPU的火灾安全性是众多领域都需要急迫解决的问题。传统的膨胀型阻燃剂,低烟,无毒,阻燃效率高,但是具有添加量大,原本的机械性能会降低的缺点,而铜螯合物出现在人们视线,因此探寻新型协效膨胀阻燃体系,提高TPU的火灾安全性是本文研究的重点。针对以上问题,本文合成了四种铜螯合配合物,分别为水杨醛铜（CuSA）,水杨醛肟铜（CuSAO）,富马酸铜（fu-Cu）和咪唑铜（Im-Cu）。铜螯合物与聚磷酸铵（APP）组成协同膨胀阻燃体系,制备了具有防火安全性的阻燃TPU,并研究其阻燃机理。本文通过锥形量热仪（CCT）、极限氧指数（LOI）、烟密度测试（SDT）、微型量热仪（MCC）、光电子能谱（XPS）、热重分析（TGA）和热重-红外联用（TG-IR）等测试手段,研究TPU复合样品的燃烧性能和热稳定性能。燃烧性能测试结果表明,在TPU-APP-CuSA体系中:CCT测试结果表明,TPU-APP样品中的pHRR为161.9 kW/m2,CuSA1样品的下降至128.1 kW/m2,SDT测试结果表明,光通量从55%增加到35%。在TPU-APP-CuSAO体系中:CCT数据表明,CuSAO延长了TPU复合材料的点燃时间,CuSAO2样品的点燃时间延长至290 s。CuSAO1样品与TPU-APP样品相比,pHRR下降了18%,THR下降42.5%,TSR下降了58%,残炭质量显著增加。在TPU-APP-fu-Cu体系中:CCT测试结果表明,与TPU-APP样品相比,fu-Cu2样品的THR下降32.6%,TSR下降55.7%。在TPU-APP-Im-Cu体系中:Im-1样品的燃烧时间最短,Im-2样品的CO和CO2释放量都减少。TPU-APP样品的THR为46 MJ/m2,Im-1样品的THR值为25.6 MJ/m2,Im-1的TSR值为271.6 m2/m2。较TPU-APP样品的TSR值相比下降了64.8%。热稳定性能通过TGA,MCC等测试结果表明,四种铜螯合物都具有良好的热稳定性,具有特定的结构,包括芳环,共轭结构等都发挥了不同的作用,提高了TPU的热稳定性。四个系列样品经过燃烧测试后发现,炭层膨胀度更高,炭层更坚固。并且材料本身释放的中间产物或不可燃气体变少,有效遏制了有害烟雾颗粒的释放,本课题的研究为阻燃TPU提供了新思路。