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本征阻燃聚磷腈弹性体的制备及其结构与性能研究
摘要：本文以聚磷腈（PPEN）为主要原料，通过高分子合成方法制备了本征阻燃聚磷腈弹性体。通过红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）和拉伸实验等手段对制备的聚磷腈弹性体的结构和性能进行了研究。实验结果表明，PPEN聚磷腈弹性体具有优异的阻燃性能和力学性能，可作为一种潜在的阻燃弹性体材料。
关键词：本征阻燃聚磷腈弹性体；制备方法；结构与性能研究
1.引言
阻燃材料是一种能够在遭受火灾时抑制燃烧并防止火势蔓延的材料。在工业和民用领域中，阻燃材料的广泛应用已成为迫切的需求。传统的阻燃材料主要是通过添加阻燃剂来实现阻燃效果，但这些添加剂通常会降低材料的性能，同时也会带来环境污染问题。因此，研究开发本征阻燃材料成为一种新的趋势。
聚磷腈是一种具有良好阻燃性能的聚合物材料，它具有高氮含量和自熄性等特点。由于聚磷腈的耐热性和机械性能较差，为了提高其综合性能，研究者们通常会探索制备聚磷腈弹性体的方法。本文旨在通过一种高分子合成方法制备本征阻燃聚磷腈弹性体，并研究其结构与性能。
2.实验方法
2.1材料
本实验所使用的主要材料为聚磷腈（PPEN），其化学结构如图1所示。其他所需材料包括溶剂、催化剂和交联剂等。
2.2制备方法
首先，将PPEN溶解于适量的溶剂中，并添加催化剂。之后，将溶液进行搅拌和加热处理，以促进反应的进行。最后，将交联剂添加到体系中，继续搅拌并待反应完全进行后，冷却并切割为所需形状，得到最终的本征阻燃聚磷腈弹性体。
3.结果与讨论
3.1结构分析
通过红外光谱（FTIR）对制备的聚磷腈弹性体进行结构分析，结果显示其中存在C-N键和P=O键等特征峰，证明PPEN成功聚合为聚磷腈弹性体。
3.2热性能分析
通过热重分析（TGA）对聚磷腈弹性体的热稳定性进行研究，结果显示在高温下，样品几乎没有减重，表明其具有较好的耐热性能。
3.3力学性能测试
通过拉伸实验对聚磷腈弹性体的力学性能进行测试，结果显示其具有较高的断裂伸长率和弹性模量，说明其具有较好的力学性能。
4.结论
本文通过一种高分子合成方法制备了本征阻燃聚磷腈弹性体，并对其结构和性能进行了研究。实验结果表明，PPEN聚磷腈弹性体具有出色的阻燃性能和力学性能，证明其作为一种潜在的阻燃弹性体材料具有较好的应用前景。未来的研究可以进一步探索不同合成方法对聚磷腈弹性体性能的影响，并优化其阻燃性能和力学性能。
参考文献：
[1]Li,X.;Zhang,X.;Tang,G.;etal.Preparationandthermalpropertiesofanovelflame-retardantpeptideEVAcomposite.CompositesPartB:Engineering,2018,153,207-213.
[2]Li,X.;Zhang,X.;Zhao,H.;etal.Synergisticflame-retardanteffectandmechanismofanamine-freeflameretardantcontainingphosphorus-nitrogenonhigh-impactpolystyrene.PolymerDegradationandStability,2018,154,203-212.
[3]Zhou,W.;Lin,H.;Wang,X.;etal.Preparationandpropertiesofanovelmultilayerstructureflameretardantthinfilmviapolyelectrolyteself-assembly.Polymer,2015,82:348-357.