丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯（ABS）工程熱塑性復(fù)合材料由于良好的機械性能，耐化學(xué)性和易加工性而受到歡迎。然而，ABS樹脂的易燃性是其在汽車工業(yè)，電器和辦公用品供應(yīng)中的一個嚴(yán)重問題。此外，ABS樹脂在燃燒過程中會產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體，這為其應(yīng)用帶來了另一個潛在風(fēng)險。因此，提高ABS樹脂的阻燃性和抑煙性勢在必行。

中南大學(xué)周濤教授通過共沉淀法制備的Mg-Al-Co層狀雙氫氧化物（LDH）和[4-（二苯氧基 - 磷酰基氨基）-6-苯基 - [1,3,5 ]三嗪-2-基] - 磷酰胺二苯基酯（DPCPB），一種新型膨脹型阻燃劑。將其應(yīng)用在ABS材料中有著突出的效果。

DPCPB的合成方法如圖1所示，將ABS樹脂和FR 的一定比例如圖2所示在高速捏合機中機械混合。然后將該混合物加入到雙螺桿擠出機中進行擠出和造粒。根據(jù)表2控制擠出機的溫度，這由ABS樹脂的熔融溫度決定。最后，將干燥后的復(fù)合材料制備成標(biāo)準(zhǔn)樣條，用于通過注塑機在溫度（200-225℃）和高壓（30-50MPa）下進一步測試。然后，復(fù)合材料在室溫下冷卻25秒。

通過LOI和垂直燃燒測試（UL-94）評估ABS復(fù)合材料的阻燃效率。結(jié)果如圖3所示。與純ABS的18.1相比，ABS / LDHs比率100/4的LOI值為23.3，并且同一樣品的UL-94值為V-2水平。ABS / DPCPB比率為100/25時，相應(yīng)復(fù)合材料的LOI值從18.1（純ABS）提高到23.9，V-2水平通過UL-94測試獲得。對于100/30的ABS / DPCPB比率，LOI值是26.4，UL-94是V-1級別。對于質(zhì)量比為100/21/4的ABS / DPCPB / LDH，LOI值增加到24.7，UL-94為V-1級; 性能優(yōu)于質(zhì)量比為100/25的ABS / DPCPB。結(jié)果表明，協(xié)同阻燃體系在LOI測試中實現(xiàn)了更高的阻燃性能，并且在UL-94測試期間由于存在Mg-Al-Co-LDHs而產(chǎn)生更少的煙霧。

用TGA表征了不同配方的ABS復(fù)合材料的熱分解性能。如圖4所示，TGA在N 2氣氛中以10℃/分鐘的加熱速率進行。純ABS樹脂的初始熱分解溫度約為330℃。分解速率在400-475℃時最快，分解幾乎在500℃完成。在測試過程中，95.28％的純ABS樹脂被分解。當(dāng)FR復(fù)合物配方為ABS / DPCPB = 100/25，ABS / DPCPB / LDHs = 100/21/4時，初始熱分解溫度分別為250和225℃。初始分解溫度的降低歸因于新型IFR DPCPB和LDH的存在。熱分解后殘?zhí)际章史謩e為11.7％和12.3％這表明DPCPB的添加有效地增加了燃燒后的剩余碳產(chǎn)量。此外，LDHs的加入可能與DPCPB具有很好的協(xié)同效應(yīng)。

純ABS樹脂及其不同復(fù)合材料的DTG曲線如圖5所示 。曲線1是純ABS樹脂的失重率，表明ABS的熱穩(wěn)定性很好，在350℃之前沒有明顯的熱分解。隨著溫度從350℃升高到420℃，純ABS樹脂的失重率顯著增加，并且在420℃觀察到最高的-20.8％/ min的失重率。

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