膨胀型无卤阻燃HIPS热分解动力学及阻燃机理研究

利用动态热失重法(TGA)研究了一种新型的膨胀型无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)热降解反应动力学及阻燃机理,通过对Kissinger模型和Coat-Redern(C-R)模型求解的热降解反应的动力学参数对比,最终确定反应的动力学参数.其中,反应级数n的确定是通过一般反应对Ea/RTmax取值范围的限定,利用最大热降解速率所对应的失重率αmax与n的关系,确定其取值.并采用TGA-FTIR及Py-GC/MS对材料气相产物及热裂解产物进行了阻燃机理的研究.研究表明,两种反应的热降解反应动力学参数基本一致,其中阻燃HIPS的平均表观活化能小于纯HIPS,说明在HIPS分解之前,无卤阻燃剂已经开始分解,释放的难燃气体(氨气及其衍生物、水蒸气等)在气相中起到阻燃的作用.同时阻燃剂的添加,促使反应向链转移反应飘移,使燃烧产物中非单体化合物增加,而在凝聚相中形成的致密的炭层结构也起到阻燃的效果.