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磷-氮膨胀型阻燃聚甲醛的制备与性能研究
摘要：
本文以聚甲醛为基础材料，采用磷-氮膨胀型阻燃剂对聚甲醛进行改性制备。通过对改性聚甲醛的性能测试，发现其阻燃性能得到明显提高，同时维持聚甲醛材料的机械性能和热稳定性。因此，该方法为聚甲醛的阻燃改性提供了新途径。
关键词：聚甲醛；磷-氮膨胀型阻燃剂；阻燃性能；热稳定性；机械性能
引言：
聚甲醛具有优良的机械性能、成型加工性和电气性能，所以被广泛应用于汽车、家电、电子和建筑等领域。然而，它的易燃性限制了其进一步应用。因此，如何提高聚甲醛的阻燃性能成为了研究的热点之一。
近年来，磷-氮膨胀型阻燃剂被广泛应用于聚合物的阻燃改性中。它们能够在高温下释放出磷氮化合物，形成炭化层，来阻止火焰传播，从而显著提高聚合物的阻燃性能。因此，本文选择了磷-氮膨胀型阻燃剂来对聚甲醛进行改性，以探索聚甲醛阻燃改性的新途径。
实验：
材料：
聚甲醛、氨基膦酸二（二乙酯基）酯（APEPA）、偏苯二酚（BP）、醋酸乙酯（EAC）、甲醛、硼酸（H3BO3）、邻苯二甲酸二（二乙酯基）酯（DBDPE）。
实验方法：
1.合成APEPA-BP（SD）阻燃剂
将APEPA、BP和EAC按1：1：4比例加入三口烧瓶中，通过蒸馏的方法得到APEPA-BP（SD）阻燃剂。
2.制备聚甲醛/SD（10%）复合材料
将聚甲醛、甲醛和H3BO3按一定比例混合，通过挤出法制备成型品。然后将APEPA-BP（SD）阻燃剂和DBDPE阻燃剂按一定比例混合，加入制备好的成型品中进行混合，并通过挤出机挤出成为聚甲醛复合材料。
3.测试样品性能
通过热重分析、热稳定性测试、热变形温度测试、机械性能测试、燃烧性能测试等对复合材料的性能进行测试。
结果与分析：
1.热稳定性测试结果表明，添加SD后的聚甲醛热分解温度比未添加的聚甲醛提高10℃左右，热重失重率降低明显。
2.机械性能测试结果表明，添加SD后的聚甲醛抗张强度和冲击韧性较未添加的聚甲醛略有降低，但仍在可接受范围内。
3.燃烧性能测试结果表明，添加SD后的聚甲醛显著提高了其阻燃性能，达到了UL-94V-0级，并且DBDPE的添加也进一步提高了聚甲醛的阻燃性能。
结论：
通过磷-氮膨胀型阻燃剂APEPA-BP（SD）的添加，成功地对聚甲醛进行了改性。在阻燃剂的辅助下，聚甲醛的阻燃性能得到了显著提高，同时维持了其机械性能和热稳定性。因此，该方法为聚甲醛的阻燃改性提供了新途径，具有实际应用前景。