氨基三亚甲基膦酸与1,10-二氨基癸烷协同改性聚磷酸铵制备兼具阻燃性、力学性能与透明性的聚丙烯复合材料

本文创新性地采用氨基三亚甲基膦酸（ATMP）和长链烷烃1,10-二氨基癸烷（DAD）对聚磷酸铵（APP）进行表面改性，成功制备出APP-DA阻燃剂。该材料在聚丙烯（PP）基体中25wt.%添加量下即实现UL-94 V-0级阻燃，极限氧指数（LOI）达26.7%，热释放速率峰值（pHRR）和烟释放速率（SPR）分别降低66.2%和40.0%，同时冲击强度提升19.6%并保持91.2%透光率，为开发高性能透明阻燃材料提供了新策略。

　　

亮点

• 通过阳离子交换反应成功制备ATMP/DAD双改性APP-DA阻燃剂

• PP/APP-DA(25%)复合材料同时实现UL-94 V-0级阻燃和91.2%透光率

• 改性阻燃剂使pHRR和SPR分别降低66.2%和40.0%

• 冲击强度提升19.6%，突破传统阻燃PP力学性能劣化瓶颈

阻燃剂的结构与热稳定性

傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示（图2a），APP-DA在2910和2850 cm^-1处出现-CH₂-特征峰，2200 cm^-1处新峰证实ATMP成功接枝。热重分析表明，改性后残炭率从APP的3.5%提升至APP-DA的18.7%，证明ATMP显著增强了炭层形成能力。

结论

本研究通过ATMP和DAD对APP进行表面修饰，开发的APP-DA使PP复合材料在25%添加量下即达成V-0级阻燃，LOI值达26.7%。独特的"磷-氮-碳"协同体系不仅提升阻燃效率，更通过长链烷烃改善界面相容性，实现"阻燃-力学-透明"三重性能平衡，为高端透明阻燃制品开发提供新思路。