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本文以热塑性聚烯烃弹性体（TPO）为基体，依据化学膨胀阻燃机理，设计了三组TPO化学膨胀阻燃体系。综述了国内外阻燃剂的种类以及TPO阻燃材料的研究进展。重点研究了TPO膨胀阻燃体系阻燃性能；通过光学显微镜（OM）表征和分析了不同体系膨胀层和炭层结构对阻燃性能的影响；运用TG方法探讨体系的热降解行为及反应动力学；同时研究不同体系的力学性能和加工流动性能。实验结果表明：以磷酸二氢铵（ADP）为气源、酸源阻燃剂的TPO/ADP二元复合膨胀阻燃体系，ADP使体系的LOI数值和垂直燃烧测试等级得到提高。当ADP用量达到70份时，LOI数值达到25.9%，垂直燃烧测试达到FV-0级，体系改性成为难燃材料。当淀粉做炭源与TPO/ADP体系复配时，TPO复合体系燃烧过程中黑烟和滴落消失；协效剂MCA提高了体系的LOI值和水平燃烧测试等级，当MCA用量为15份时，材料达到不燃级别。光学显微镜（OM）测试及分析表明，ADP是良好的气源，能够促进体系生成多孔的膨胀层；淀粉的复配，炭层由疏松逐渐向致密转变，改善了复合体系的成炭质量；MCA的填加，膨胀层表面凹凸程度明显，气孔呈现蜂窝状态排布，促使体系产生了具有优良阻隔效应的板结状炭层。采用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法对TPO、TPO/ADP、TPO/ADP/淀粉/MCA体系的热降解行为进行研究，结果表明：ADP的填加，体系的热稳定性提高，并且残余炭量显著增多，活化能高于TPO；淀粉及MCA的填加，对体系的热稳定性影响较小。两种方法获得的活化能相近，说明无论采用微分方法还是积分方法对TPO膨胀阻燃体系都是适合的，都能求得材料的活化能。在TPO/ADP体系中，ADP的加入，使体系的模量提高，但韧性却降低；而与淀粉复配后，体系出现明显的屈服现象，在一定程度上缓解了体系韧性的下降；MCA的加入，使复合体系的加工流动性能提高。综上所述：通过对化学膨胀体系结构与性能的分析比较以及阻燃机制的研究表明，在TPO/ADP体系中，淀粉及MCA的加入有效的提高复合体系阻燃性能、膨胀程度以及炭层质量，同时解决了力学性能和加工流动性能严重下降的问题。