1、在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中聚合物材料的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，其易燃性同時(shí)也使其成為人民生命財(cái)產(chǎn)的巨大安全隱患，因此高聚物的阻燃方法成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)。其中聚苯乙烯由于其高易燃性、易滴落性和煙氣毒性大等問題成為阻燃研究的重點(diǎn)難點(diǎn)。目前關(guān)于聚苯乙烯的研究和應(yīng)用的阻燃方法主要包括:設(shè)計(jì)開發(fā)新型阻燃聚合物或利用阻燃聚合物代替易燃聚合物;制備添加型阻燃劑并以物理共混的方式制備阻燃聚合物;利用聚合反應(yīng)將阻燃基團(tuán)引入聚合物分子鏈中制備阻燃聚合物。目前在阻燃

2、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界所研究的主流方法為原位添加和本質(zhì)阻燃技術(shù)，本文在對(duì)阻燃工作成果的歸納綜述的基礎(chǔ)上，依據(jù)物理共混和本質(zhì)阻燃的方法原理，結(jié)合物理共混、共聚及改性三種技術(shù)手段制備了阻燃聚苯乙烯、苯乙烯共聚物和改性苯乙烯共聚物，并對(duì)比研究了其性能變化和相關(guān)機(jī)理。主要的研究工作如下:
　　1.通過脫鹵取代反應(yīng)以三氯氧磷、哌嗪和PEPA為反應(yīng)原料合成阻燃劑PPAP，表征其結(jié)構(gòu)后將其以物理共混的方式添加到聚苯乙烯中制備阻燃聚苯乙烯。利用熱重分析研

3、究PPAP添加前后聚苯乙烯熱穩(wěn)定性的變化，阻燃聚苯乙烯的燃燒性能通過微型量熱儀(MCC)、極限氧指數(shù)(LOI)和垂直燃燒法(UL-94)進(jìn)行表征，結(jié)果表明PPAP添加到聚苯乙烯后能降低其初始分解溫度(Tonset)，提高其最大分解溫度(Tmax)和成炭效率，降低聚苯乙烯燃燒時(shí)的熱釋放速率和總量，同時(shí)提高了阻燃聚苯乙烯的LOI值和UL-94級(jí)別。利用掃描電子顯微鏡和拉曼光譜分析了阻燃聚苯乙烯的炭渣形貌，結(jié)果表明PPAP增加了炭層的致密度，

4、使之能有效隔絕可燃物和氧氣的傳輸和燃燒熱量的傳導(dǎo)。
　　2.通過Atherton-Todd反應(yīng)以DOPO、二乙醇胺和丙烯酰氯為原料合成了磷含量較高的具備氣相阻燃效果的阻燃單體ADEA-DOPO，隨后利用自由基本體共聚法制備苯乙烯共聚物SACP。熱重分析和差示掃描量熱法測(cè)試結(jié)果表明SACP的Tmax能夠在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低不明顯的情況下得到顯著提高。MCC、LOI和UL-94的測(cè)試結(jié)果表明SACP的易燃性明顯下降，實(shí)時(shí)紅外光譜（RT

5、-FTIR）和熱重-紅外聯(lián)用光譜(TG-FTIR)結(jié)果表明ADEA-DOPO的引入能增加聚合物基體的成碳效率，延緩分子鏈裂解，降低可燃性揮發(fā)物的濃度，提高聚合物的阻燃性能。
　　3.通過自由基溶液聚合法以苯乙烯和甲基丙烯酸縮水甘油酯得到主鏈帶有環(huán)氧基團(tuán)的聚苯乙烯，利用4-羥基哌啶和亞磷酸二甲酯將其改性處理得到改性苯乙烯共聚物MFR-PS。改性前后聚苯乙烯的熱穩(wěn)定性和燃燒性能的變化利用熱重分析、差示掃描量熱法、MCC、LOI和UL-