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本文以多金属氧酸盐(POM)和室温离子液体(IL)为单体,合成出三种金属氧酸盐离子液体(PILs)无机-有机杂化材料—[BMIm]3PW(PIL1)、[BMIm]3PMo (PIL2)和[BMIm]4SiW(PIL3)。将三种PILs用于聚丙烯／膨胀阻燃剂体系(PP/IFR)以改善其阻燃效率,所用IFR为质量比3：1的聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)。对PILs的结构分析表明,PILs结构中出现了无机部分的Keggin结构和有机部分的咪唑结构,且由于有机部分的引入,POM结构中附着的结晶水消失,这说明成功制备了PILs。对PP/IFR/PILs复合材料的阻燃性能和热性能进行研究,发现PILs的出现对PP/IFR复合材料的阻燃性能有很大的影响。三种PILs在PP复合材料的阻燃性能所体现的协效作用能力排序为PIL2>PIL1>PIL3。其中,含0.5wt%PIL2和14.5wt%IFR的PP复合材料极限氧指数(LOI)高达28.0,并能获得UL-94V-0级别,且测试过程无溶融滴落现象,而含15wt%IFR的PP复合材料氧指数仅为23.7,也无法获得UL-94级别。PILs还促进了IFR的成炭反应并提高了PP复合材料的热稳定性。对残炭的形态和结构进行分析,以阐明其成炭及阻燃机理。研究表明,PIL2促进了APP与PER之间的反应,提高了材料在燃烧过程中炭富集程度和抗氧化能力,促使更多的N元素凝聚在残炭中,最终加速了整个体系成炭反应过程,使其形成致密且连续的膨胀炭层,这是材料获得良好阻燃性能的关键所在。虽然PIL1和PIL3也有促进成炭反应的作用,但是其促进PP/IFR体系分解的作用远大于其促进体系成炭的作用,因而在燃烧过程中与PP/IFR匹配不佳,故成炭协效作用不佳,因而对阻燃性能无大的贡献。通过本文的研究,构建了一个以传统IFR为主阻燃剂,PIL2为协效剂的高效阻燃PP的复合体系,对绿色高效阻燃材料的开发具有重要的意义。