時獻研讀20 | 土耳其科研人員發現可以利用開環復分解聚合（ROMP）反應制備含磷和苯基共聚物，用于聚丙烯-IFR體系阻燃

　　土耳其科賈埃利大學的Guralp Ozkoc教授和耶爾德茲理工大學Tarik Eren 教授通過開環復分解聚合反應制備新型含磷或含苯基的2-苯基聚合物，3磷酸酯類聚合物及2苯基-3磷酸酯共聚物，將其應用于PP阻燃，充分發揮聚合型阻燃劑相對于小分子添加劑的環境友好性，容易與其它聚合物共混及其纏結不易從聚合物基體析出等優勢。

　　研究者通過分子設計、開環、分解、聚合等制備了2-苯基聚合物，3磷酸酯類聚合物及2苯基-3磷酸酯共聚物，同時選用了八苯基POSS，將上述物質分別與聚磷酸銨等與PP組成的PP/膨脹型阻燃劑（IFR）化合物熔融共混來制備新一代聚丙烯復合材料?！　　∵@項工作的核心點即研究含苯基和含磷的均聚物和共聚物及八苯基POSS對PP / IFR共混物的阻燃協同效應和力學性能影響。

　　以普通溶液聚合制備目標單體，并通過自由基聚合制備它們的均聚物、共聚物。通過熔融共混按一定比例將其均聚物及共聚物與PP/IFR體系制備新一代PP復合材料。

　　采用FTIR,1HNMR等對小分子及其均聚物、共聚物等進行結構表征，表明了預期產物的成功制備，采用TGA,DSC,UL94，LOI測試等對均聚物、共聚物及PP復合材料進行熱性能與燃燒性能表征。

　　TGA測試顯示，2-苯基聚合物熱分解溫度較高，殘炭量為15%左右；3磷酸酯類聚合物熱分解溫度提前，殘炭量可到40%；2苯基-3磷酸酯共聚物殘炭量介于兩者之間。

　　對復合材料的熱穩定性測試評估，結果表明復合材料熱分解分兩步，2苯基 -3-磷酸酯共聚物的引入會使復合材料的第一部分解提前，第二階段的熱穩定性提升明顯。前者是由于磷酸類基團的催化分解，后者是由于復合材料熱穩定性能的提升。

　　對引入共聚物后的復合材料進行動態力學分析，表2（V）為測試結果，復合材料的儲能模量有所下降，可能是由于酯基的內增塑作用，但隨著溫度的升高，PP/IFR和PP/IFR/添加劑 復合材料的儲能模量差異變小。

　　通過UL94測試和LOI測試對復合材料燃燒性能進行評估，純PP高度易燃有滴落，LOI值僅為18.3%，PP/IFR對燃燒性能提升不明顯，仍有滴落；PP/IFR/添加劑到一定添加量時，阻燃等級提升，且滴落現象減緩或消失，LOI值可上升至26%以上，表明了復合材料阻燃性能提升。

最后，研究者對復合材料阻燃機理給與闡述：其機理主要為炭層的阻隔作用和氣相上的自由基捕捉作用雙重功效。

內容來源：

《Journal of Applied Polymer Science》（135卷，11期，2018年3月15日，45998頁）

原文鏈接：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.45998/full

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