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聚苯乙烯材料因具有突出的综合性能而被人们广泛应用于社会生活的各个领域。但聚苯乙烯材料的碳氢结构使其极易燃烧,侧链上体积较大的苯环容易脱掉,更加剧了燃烧过程的生烟量和融滴倾向。另外,保温性能较突出的闭孔泡沫塑料——可发性聚苯乙烯(EPS)中,封闭的泡孔带来的空气流通性也导致其易燃。较大的添加量和较低的阻燃效率一直是限制阻燃剂发展的重要因素。因此,寻找更好的阻燃方法和更有效的阻燃剂是当务之急。本论文尝试从新的阻燃方法和合成新的阻燃剂入手,对聚苯乙烯材料进行阻燃改性。该论文分为三个部分:第一部分是通过悬浮聚合法制备阻燃聚苯乙烯。将阻燃剂磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)加入到悬浮聚合体系中,探讨了聚合温度、搅拌转速、引发剂/单体比对悬浮聚合体系的影响以及阻燃剂存在下的最佳聚合条件,考察了制得的阻燃PS的燃烧行为和热稳定性。实验表明,该类阻燃剂的存在对悬浮聚合体系的聚合条件影响较小,热重分析(TGA)结果表明,添加4%TCEP后材料的起始热分解温度提前50°C左右,残炭量提高到10%。从材料在马弗炉里400°C燃烧15min后的数码照片和残炭的扫描电镜(SEM)照片可以看出,阻燃剂发挥了很好的凝聚相阻燃作用。其次,通过聚乙烯亚胺(PEI)和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)的反应合成了一种新型含氮大分子阻燃剂SMA-g-PEI。傅里叶红外光谱(FTIR)在1727cm-1、1645cm-1和1560cm-1的特征峰、核磁(13C-NMR)在150-170ppm范围内新的峰区间以及凝胶渗透色谱(GPC)图中的独立单峰都说明成功合成了该新型接枝聚合物。然后把合成的阻燃剂与PS在微型锥形双螺杆挤出机上共混来制备阻燃PS复合物。燃烧测试结果表明,当添加20phr SMA-g-PEI时,PS的热释放峰值(PHRR)从1070.5kW·m-2降低到981.5kW·m-2,降低了8.3%。LOI值由18.0%提高到21.8%。当添加第三组分磷酸三丁酯(TBP)时,PHRR又进一步降低了9.7%。该含氮大分子阻燃剂能与其协效生成较好的膨胀炭层,也释放出不燃性气体实现在气相的阻燃。最后,根据残炭的SEM照片和FTIR分析,推测了阻燃机理。第三部分探索了实验室条件下制备EPS的实验装置、实验方法以及最适宜的实验条件。并采用三聚氰胺-甲醛树脂预聚体(MF)作为包覆溶剂,把阻燃剂聚磷酸铵(APP)和硼酸锌(ZB)包覆在EPS预发泡珠粒的表面来实现阻燃。实验结果表明随着阻燃剂添加量的增大,材料的LOI值增大。EPS/MF/APP/ZB=100/120/15/2时泡沫塑料密度为45.9kg·m-3;LOI达22.6%;残炭量为14.8%;燃烧速度明显减慢;烟密度减低;泡沫受热收缩现象有所改善。