聚丙烯（PP）是一种性能优异的通用塑料，具有密度小，耐腐蚀性和电绝缘性优良，易加工，热变形温度高，原料易得，价格低廉等优点，其应用领域不断扩大，聚丙烯作为首选材料不断地引起人们的重视。但是，聚丙烯也存在着低温脆性、抗冲击性差、机械性能差、氧指数小（约17.4%）和易燃烧并伴随熔融滴落等特点，造成聚丙烯在有高强度要求和阻燃性能要求的多个领域受到非常大的限制，因此，提升聚丙烯的力学性能和阻燃性能受到工业和学术界的极大关注。

本文选用了玻璃纤维（GF）作为增强材料，聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）为界面相容剂，乙基-双（四溴领苯二甲酰亚胺）/三氧化二锑（BT-93W/Sb2O3=3：1，B-S）和三聚氰胺磷酸盐/季戊四醇(MPP/PER=3:1，IFR)作为阻燃剂，制备了高性能阻燃增强聚丙烯复合材料。采用万能力学试验机对复合材料的力学性能（拉伸、弯曲、缺口冲击）进行了测试；采用熔融指数仪和SEM对复合材料的流动性能和断面形貌进行了分析；采用偏光显微镜（POM）、差示扫描量热仪（DSC）对复合材料的结晶性能进行了分析；采用热重（TG），垂直燃烧（UL-94）,极限氧指数（LOI）对复合材料的热稳定性、阻燃性能、阻燃机理进行了分析。

具体研究内容如下：

1.以玻璃纤维（GF）为增强材料，聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）为界面相容剂，分别制备了PP/GF复合材料和PP/GF/ PP-g-MAH复合材料。研究结果表明： GF对PP/GF复合材料中PP的结晶有异相成核作用，提高了PP的结晶速率和结晶度，减小了PP球晶尺寸，使PP球晶排列更加规整。GF具有高模量和高强度的特性，在复合材料中相当于 “骨架”的作用，承担了外界大部分的载荷和能量，从而提高了聚丙烯的力学性能。当GF含量为30%时，复合材料的综合力学性能最佳。GF的加入在一定程度上提高了PP/GF复合材料的热稳定性和氧值数，但对复合材料的成碳量无明显作用，燃烧时仍然有熔融滴落现象。相容剂PP-g-MAH加入改善了GF和PP的界面强度，提高了聚丙烯的力学性能，当相容剂的含量为6%时，力学性能最佳，SEM断面显示纤维的拔出现象最少。熔融指数测试显示GF加入减小了聚丙烯的熔融指数，但仍具有较好的流动性。

2. 以玻璃纤维（GF）为增强材料，聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）为界面相容剂，分别以B-S和IFR为阻燃剂，制备了复合材料PP/GF/ PP-g-MAH/B-S、PP/GF/ PP-g-MAH/IFR。研究结果表明：B-S和IFR阻燃剂的加入均使PP/GF复合材料的力学性能下降，但复合材料仍具有较好的力学性能。与添加B-S阻燃剂相比，IFR阻燃剂对复合材料的力学性能影响较小。与PP/B-S和PP/IFR相比，PP/GF/PP-G-MAH/B-S和PP/GF/PP-G-MAH /IFR复合材料的力学性能更好。SEM和熔融指数测试表示B-S和IFR阻燃剂的加入均使PP/GF/PP-G-MAH/B-S和PP/GF/PP-G-MAH /IFR复合材料的熔融指数变小，使 PP对玻纤浸润不充分，二者之间界面性能减小。热失重（TG）测试显示当阻燃剂含量为28phr， PP/GF/PP-g-MAH/B-S和PP/GF/PP-g-MAH/IFR的T_50%分别较纯PP提高了57℃、113℃，最大残炭量分别提高了14%、26.7%。极限氧指数和垂直燃烧测试显示，当阻燃剂含量为28phr，PP/GF/PP-g-MAH/B-S的极限氧指数为24.0%，较无阻燃剂PP/GF/PP-g-MAH提升了31.9%，垂直燃烧等级达到V-2级，无熔融滴落；PP/GF/PP-g-MAH/B-S的极限氧指数为24.5%，较无阻燃剂PP/GF/PP-g-MAH提升了34.6%，垂直燃烧等级达到V-1，无熔融滴落。相同阻燃剂含量(28phr)下，PP/GF/PP-g-MAH/IFR较PP/GF/PP-g-MAH /B-S复合材料氧指数更高，垂直燃烧等级提升了一个级别，说明IFR对复合材料的阻燃性能更佳。

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