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微胶囊红磷及其协同阻燃PA6复合材料研究
一、绪论
随着石油资源的日益枯竭，环保意识的不断增强，绿色环保型阻燃剂成为了研究的热点，尤其是在高分子材料的阻燃领域被广泛研究和应用。其中，微胶囊红磷作为一种新型阻燃剂具有阻燃效果好，加工性能优异等优点，在防火保护领域中应用前景广阔。因此，本文研究微胶囊红磷及其协同阻燃PA6复合材料的阻燃性能以及其制备工艺。
二、实验部分
2.1实验材料
微胶囊红磷（MPP）是由水性酚醛树脂壳包覆的红磷颗粒，其粒径在2~10μm之间。
聚酰胺6（PA6）为市售品，相对分子质量为25000，产自于某化工厂。
2.2制备微胶囊红磷
将红磷用乙醚和乳液中和后，加入到水性酚醛树脂溶液中，搅拌半小时，得到混合液。将混合液滴入20%的硫酸水溶液中，水相中的红磷得到包覆而形成微胶囊红磷。将合成的微胶囊红磷经水洗和真空干燥，得到微胶囊红磷。
2.3制备微胶囊红磷/PA6复合材料
将制备好的微胶囊红磷加入到PA6中，在蒸汽加热状态下进行均匀混合。取出混合后的材料，分别挤压成薄片，进行拉伸和燃烧性能测试。
三、结果与讨论
3.1微胶囊红磷制备
通过实验制备的微胶囊红磷，其表面颗粒呈球形，平均粒径为6μm左右，与文献报道的结果相符。微胶囊红磷以MPP表示，在结构上具有壳核结构：内核为红磷纳米颗粒，外壳由水性酚醛树脂构成。当温度升高时，酚醛树脂会膨胀，保持起到稳定红磷的作用，防止红磷燃烧。
3.2微胶囊红磷/PA6复合材料
通过实验得到的微胶囊红磷/PA6复合材料中，微胶囊红磷的含量对材料的阻燃效果有很大的影响。随着微胶囊红磷含量的增加，复合材料的阻燃性能得到了明显提升，并且加工工艺方面也得到了良好的改善。同时，根据实验结果得出，适当的填充剂也能够提高复合材料的阻燃性能。在实验中加入少量的纳米氢氧化铝（Al（OH）3），能够增加复合材料的阻燃值。这种现象可以归因于Al（OH）3与微胶囊进一步协同作用，这促进了复合材料的气相和凝相燃烧，阻燃效果得到进一步加强。
四、结论
本文研究了微胶囊红磷及其协同阻燃PA6复合材料的制备工艺和基本性能。研究发现，在合适的含量下，微胶囊红磷能够显著提升PA6的阻燃性能，适当添加纳米氢氧化铝可以协同加强防火性能。该研究为设计和制备更高性能的阻燃PA6复合材料提供了科学依据。