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本文研究了阻燃剂梯度分布与聚合物阻燃材料阻燃等各种性能的关系。通过对不同阻燃体系作保温设计、分层及梯度设计、不同层数的梯度设计以及不同梯级的梯度设计,采用挤出、注塑、混炼等加工手段制备了BDP/ABS；BDP/PC；含溴阻燃母粒/EVA和IFR/EVA阻燃体系,并研究了阻燃剂梯度分布与聚合物阻燃材料阻燃、力学等性能的关系。研究表明,保温设计可以达到使阻燃材料中的阻燃剂向材料表面迁移的目的,并且使阻燃材料的阻燃性能有一定的改善,然而,阻燃剂的大分子在较高温度保温的条件下向材料表面迁移仍然是一个极其缓慢的过程,材料固化成型后,其内部的大分子的运动受到了极大的阻碍,要想看到更明显的改善效果可能还需要进行时间更长的保温,时间成本比较高。分层及梯度设计的试验表明,分层基本不会影响材料的阻燃和力学性能,并且层数的多少对阻燃和力学性能影响均不大。经过梯度设计尤其是包边的材料确实能够更加接近阻燃剂自然地由中心向各向产生梯度分布的设计思想,从而实现更多的阻燃剂分布于材料表面,提高了阻燃材料的阻燃性能,改善了阻燃材料的力学性能。对不同梯级梯度设计的研究表明,梯度分布阻燃材料可以达到用较少(21%)的FR产生同使用较多(25%)FR的效果,从而降低成本,提高阻燃效率。力学试验结果表明当FR含量较少时,梯度设计可以使膨胀阻燃EVA的拉伸强度与同含量均匀分布相比不下降甚至有所提高。利用TGA、XPS、CONE、SEM & EDX等仪器对阻燃体系的热降解行为、表面元素含量、燃烧行为和断面及残炭的形貌等进行了评价和研究,结果表明,保温设计有助于阻燃剂向表面迁移,而梯度分布设计有助于材料受火后形成更多的炭层,使热解气体难以逸出,降低热释放速率和烟释放量,并在第二燃烧阶段促进成炭进程,增加了成炭率,抑制了材料的燃烧热,从而有效增长了燃烧时间。断面和炭层形貌的分析辅证了阻燃和力学性能的结论。同时,分层和梯度设计也不会对材料的热降解行为产生不良影响。