无卤阻燃SBR热失重行为研究
无卤阻燃剂对陶瓷化耐火硅橡胶的影响
（APP）以及三种膨胀型阻燃剂（IFR）对陶瓷化硅橡胶性能的影
响。选取甲基乙烯基硅橡胶混炼胶质量分数 50%、自制瓷化粉 W
质量分数 40%、阻燃剂质量分数 10%制备样品，采用万能材料试
验机、硬度计、热分析仪等对材料性能进行表征。研究表明，无卤
阻燃剂都会损害材料的瓷化性能，降低复合材料的瓷化物强度。
开炼机 ，平板硫化机 ，马弗炉 ，万能力学测试仪 ，氧指 数仪等。 1.3 试样制备
将甲基乙烯基硅橡胶混炼胶、瓷化粉 W、阻燃剂、适量
的硫化剂及其他助剂按配方称量 ，在开炼机上进行共混加 工，混炼 30 min。将混合均匀的阻燃硅橡胶/瓷化粉 W 复 合材料在平板硫化机上模压硫化成型后 ，裁制成力学样 条，模压成型加工温度为 165 ℃。具体配方（质量分数）见 表 1 所示。
（1）氢氧化铝 、氢氧化镁 、硼酸锌 、硼酸钙 、聚磷酸铵 （APP）以及基于 APP 的 3 种膨胀型阻燃剂 ，加入陶瓷化 硅橡胶中 ，都会损害材料的瓷化性能 ，降低复合材料的瓷 化物强度。 在陶瓷化硅橡胶中，添加 10%阻燃剂时 ，材料 的拉伸强度、断裂伸长率均有所降低。
由图 1 和表 2 分析可知，1#样品正面及侧面都比较致 密 ，未 见 明 显 裂 纹 ，其 煅 烧 后 瓷 化 物 的 弯 曲 强 度 为 7.9 MPa。添加 10%的无卤阻燃剂后，材料的陶瓷化性能均受 到了不同程度的影响 ，2 #样品煅烧后的样条正面非常致密 和光滑 ，但侧视图可见沿样条长边方向的细小裂纹 ，煅烧 后瓷化物的弯曲强度为 6.5 MPa；氢氧化镁、硼酸锌、硼酸 钙 3 种无机阻燃剂的加入 ，使煅烧后的样条在横向上出现 较大的裂纹 ，3#、4#样品煅烧后瓷化物的弯曲强度分别降 低到了 4.2、1.2 MPa，5#样条已经完全断裂甚至碎片化 ，
无卤阻燃硅橡胶材料性能研究
无 卤阻燃硅橡胶材料性 能研 究
盛旭敏 ，李又 兵 ，史文 ，张媛媛 （ 重庆 理 工大 学材 料科 学与 工程学 院，重庆 市 ，４ ０ ０ ０ ５ ４ ）
摘要：考察 了无 卤阻燃剂 氢氧化铝 （ Ａ ＴＨ） 、聚磷酸铵 （ Ａ Ｐ Ｐ） 、金属氧化物三氧化 二铁 （ Ｆ ｅ 。 ｏ， ）对 甲基 乙烯基 硅橡胶 （ ＭＶ Ｑ ）阻燃性能及拉 伸性 能的影响。结果表 明：硅橡胶 中添加 ３ ｏ份 ＡＴ Ｈ 后 ，材料氧指数达到 ３ ２ ％；在
扫描 电子 显微 镜 ，Ｊ Ｓ Ｍ６ ４ ６ ０ Ｌ Ｖ， 日本 电子株 式会
社。
１ ． ３基本 配方
２ 结果 与讨论
基本 配方 （ 质 量份 ） ： 硅 橡胶 １ ｏ ０ ； 白炭黑 ３ ０ ；
硅油 １ ． ５ ；双二 五 ２ ；氢 氧化 铝 、聚磷 酸铵 、三 氧 化 二铁变 量 。 １ ． ４试样 制备
授 ，硕 士，主要从事 高分 子材料成型加工 及改性方面 的 教学及科研 。
Ｃ ＭＴ ５ １ ０ ５ ，深 圳市 新三 思材料 检测 有 限公 司 ；氧
橡塑资源利用
指 数仪 ， ＸＹ Ｃ ． ７ ５ ， 承 德市 金建检 测仪器 有 限公 司；
５ ０ ｍｍ／ ｍｉ ｎ 。材料 形态微观 形貌 取试 样液氮 脆 断断 面观 察 。观 察之 前 ，断面进 行 了真空镀 金处 理 。
系无 明 显 协 同阻 燃作 用 。
关键词 ：无 卤阻燃剂 ；硅橡胶 ；阻燃 ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｃ ｎ ． １ ２ － １ ３ ５ ０ （ ｔ ￣． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ １
引言
蒙脱土协效次膦酸盐阻燃ABS的研究
１ 实 验 部 分
１ １ 主要原 料 ．
ｍｎ ｉ；简支 梁缺 口冲 击 强度 按 Ｇ ／ ０ ３ １９ Ｂ Ｔ１４ － ９ ２进行
测试 。
Ａ Ｓ树 脂 ：Ｈ ３ ０ Ｂ Ｆ ８ ，广 州 汇 辰 工 程 塑 料 有 限公
阻 隔层 ；而受 热分 解 生 成 Ｐ ・ Ｐ ・自由基 ，并 Ｏ 和 Ｏ
测定仪 ：Ｃ Ｆ２ Ｚ －，江苏江宁县分析仪器 厂；氧指数测 定仪 ：Ｈ 一 Ｃ２，江苏 江 宁县分 析 仪 器 厂 ；热重 分 析 仪 ：
Ｆ ０ ｌ ｖ １ Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ，ｉ ｓ ｏ ｅ ｉ ｈ ｔ ｎ ｉ ｔ ｎ ｔ ｎ ｍｐ ｃ ｔｅ ｇｈ Ｔ ｅ Ｔ Ａ ， ｃ ｎ ａ ｏ ｉ ｔ ｒａ ｄ Ｖ－ ｅ ｅ ． ａｗ ｉ ｅ ｔ ｈ ｗ ｄ ｈ ｇ ｅ ｓ ｅ ｓｒ ｇｈ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｒ ｎ ｔ ． ｈ Ｇ ｌ ｅ ｓ ｏ ｅ ｃ ｒｍｅｅ ｎ ｌ Ｓ ＥＭ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｔＭＭＴ ｅ ｅ ｅ ｆ ｃｉ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ａ ａ ｅ ａ ｄ ｎ ｙ ｅ ｇ ｓ ｉ ｅ ｔａｎ ｎ ｘ ｒ ｄ ｅｆ ｔ ｕ ｃ ｉ ｓ ａ ｆ ｍｅ ｒ ｔｒ ａ ｔｓ ｎ ｒ ｉｔ ｎ ｒ ｓ ｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ｖ ｏ ｌ ｒ ｈ ａ ｒ ｎ ｍｉ ｉ ｎ ｄ ｃ ｅ ｓ ｇ ｈ ａ ｅ ｅ ｓ ａｅ ａ ｄ ｉ ｃ ｅ ｓ ｇ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｃｎ ｓ ｆｃ ｍｂ ｓ ｏ ｅ ｉｕ ｓ ｅ ｔｔ ｓ ｓ ｏ ， ｅ ｒ ａ ｉ ｅ ｔｒ ｌａ ｅ ｒ ｔ ｎ ｎ ｒ ａ ｉ ｈ ｏ ａ ｔ ｅ ｓｏ ｏ ｕ ｔ ｎ ｒ ｓ ｅ ． ａ ｓ ｎ ｎ ｉ ｄ
贫氧条件下阻燃沥青热重行为研究
贫氧条件下阻燃沥青热重行为研究贫氧条件下阻燃沥青热重行为研究Abstract本文针对贫氧条件下阻燃沥青的热重行为进行研究。
通过热重分析仪测试阻燃沥青在不同质量分数的氧气条件下的热重失重曲线，研究了阻燃沥青在缺氧环境下的热分解机理，并对其阻燃性能进行了评价。
研究表明，贫氧条件下阻燃沥青的热重失重曲线呈现出不同于常规沥青的特征，且具有较好的阻燃性能，在防火方面具有潜在应用价值。
Keywords: 阻燃沥青；热重分析；贫氧环境；热分解；阻燃性能第一章绪论沥青是一种广泛应用于道路、桥梁、机场跑道、园林、场馆、矿井等建筑领域的重要材料。
然而，在建筑中，沥青面临着防火问题，因为常规沥青在遇到高温燃烧时易燃易爆，不能满足建筑材料的防火要求。
近年来，阻燃沥青因其防火属性得到了广泛的研究和应用，是一种非常有应用前景的建筑材料。
阻燃沥青作为一种新型建筑材料，其防火属性对其应用范围和性能有着重要影响。
而热重分析是一种常见的研究建筑材料热稳定性和热分解机理的方法。
通过对阻燃沥青在贫氧条件下的热重失重曲线进行分析，可以揭示其热分解机理，评估其阻燃性能。
因此，本文将通过热重分析的方法，研究贫氧条件下阻燃沥青的热重行为以及其阻燃性能，为阻燃沥青在建筑领域的应用提供理论参考。
第二章实验方法2.1 材料和仪器2.1.1 材料本研究所使用的阻燃沥青为商用阻燃沥青，质量分数为10%。
2.1.2 仪器本研究所使用的主要仪器为Mettler Toledo TGA/DSC1热重分析仪。
2.2 实验步骤2.2.1 样品制备将10mg的阻燃沥青样品精密称取后置入热重分析仪的样品盘中。
2.2.2 实验条件实验在质量分数为0、2、5和8%的氧气环境下进行。
加热速率为20℃/min，最终温度为800℃。
2.2.3 数据处理使用TGA/DSC Analysis软件对实验数据进行处理和分析。
第三章实验结果3.1 热重失重曲线图1 显示了阻燃沥青在不同氧气条件下的热重失重曲线。
无卤阻燃HIPS的研究
《 上海塑料》２ ０ ０ ８年第 ４期 （ 总第 １４期 ） ４
进行测试 ， 试样 规 格 为 （２ － ） １ ０ ３ １５４５ ｍｍ ｘ（ ３± ． ）
ｍ ３± ． ） ｍ。 ｍ ｘ（ ０ ２ ｍ
中图分类号 ：Ｑ３ ０ ６ Ｔ ２ ．６
文献标识码 ： ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＡ
文章编 号 ：０ ９５ ９ （０ ８ ０ － ２ － １０ － ３ ２ ０ ）４０ ９０ ９ ０ ４
０ 前言
性能 的工 程塑料 。 目前被广泛用 于汽车 、 建筑装 饰
１ 实验
高抗 冲聚苯 乙烯 （ ＩＳ 是一 种具 有优 良力 学 １ １ 原 材 料 ＨＰ ） ．
高抗冲聚苯 乙烯 Ｐ ８ ， 江 奇美 化工 有 限 Ｈ一８ 镇 材料 、 电子 电器外壳 、 家具等 。但 由于 Ｈ Ｐ ＩＳ属 于易 公 司 ； 可膨胀石 墨 ９ ５ ４ ０ ９３ ５ ５ 青 岛兴华 石 ５ ０ ０ 、９ ２ １ ，
燃 塑料 ， 因而限制 了其 在要求 阻燃 的塑料 制 品中的 墨制 品有 限公 司 ； 微胶 囊 化红 磷 连 云港 海水 化 工 应 用 。为 了 拓 展 其 应 用 范 围 ， 须 进 行 阻 燃 改 有 限公 司 ； 必 氢氧化铝 济南泰 星精细化工有 限公 司。 性 。 目前 阻燃材料呈 低烟 、 少毒 、 卤化的发 展 １ ２ 设 备和仪 器 无 。 趋势 。与 卤系阻燃 剂 相 比 ， 氧化 铝 具 有 阻燃 、 氢 消 双 滚筒塑炼机 Ｓ ．６ Ｂ 上海橡 胶机 械厂 ；５ｔ Ｋ １０ ， ２ 烟、 填充功 能 ， 而且不挥 发 、 无毒 、 腐蚀 小 、 产生 二 平板硫 化 机 Ｘ Ｌ －５ ５ ， 海 第 一 橡 胶 机 械 不 Ｑ Ｂ３ ０ Ｘ ０ 上 ３ 次污染 ， 能与多种物质 产生协 同效应 。但 由于 阻 厂 ； 又 锥形量 热仪 标 准型 ， 国 Ｆ Ｔ公 司。 英 ｒ
无卤阻燃硅橡胶的研究进展
燃物 ，极大的限制了其应用范围。因此 ，阻燃硅 橡胶的开发具有非常重要 的理论 价值和应 用价 值。目前 ，添加阻燃剂是改善硅橡胶阻燃性能的 种有效而简单的方法。按元素种类划分 ，常用
一
浓度 ，减少了可燃物质的生成量；其较高的分解 温 度可增 加 硅 橡 胶 升 温 达 到 分 解 温 度 所 需 的 热
张琦等人将片层状纳米 Ｍ （ Ｈ）添加到热 ｇＯ
硫化 （ Ｔ ）硅橡 胶中，当 Ｍ （ Ｈ） 的添加量 ＨＶ ｇＯ ： 达到 ８ 份时，｝ 硅橡胶 的氧指数增大到 ３％ ， Ｏ ｒ Ⅳ ０
且 其 拉 伸 强 度 从 ０４ ＭＰ ． ａ左 右 增 大 到 ２ＭＰ ； ａ
对环保的要求 ，无卤阻燃硅橡胶受到关注。硅橡
剂、铂 系阻燃 剂和 纳米阻燃体 系的阻燃机理及其在硅橡胶 中的应 用 ，对阻燃硅橡胶 的研发前景进行 了展望 。
关键词 ：无卤阻燃 ，硅橡胶 ，阻燃剂 ，氢氧化镁 ，氢氧化铝 ，成炭型 阻燃剂 ，铂 系阻燃剂
中图分类号 ：Ｔ ３３ ９ Ｑ ３ ．３ 文献标识码：Ａ 文章编号 ：１０ ４ ６ （ ０２ １— ０ ８— ５ ０ ９— ３９ ２ １ ）Ｏ ０ ４ ０
理惰性等 ，广泛应用于电子电气 、机 械、建筑 、 汽车 、化工 、航 空 、航 天 、船 舶 等 领 域 。但 是 ， 硅橡胶分子链 中含有大量的 ｃ和 Ｈ，所以硅橡胶
本 身具 有 可燃性 ，如遇 到 明火 会 持续燃 烧 ，属 易
性、 抑烟性、 无毒、无腐蚀、高温下无有毒气体产
生的特点 。Ｍ （ Ｈ）的起 始分 解温 度接近 ３０ｏ ｇＯ ０ Ｃ， 比 Ａ （ Ｈ）高 ８ ｌＯ ０℃ 左 右 ，但分 解 吸 热量 略低 于 Ａ（ Ｈ），约为 １７ｋ／ 。将 Ｍ （ Ｈ）和 Ａ （ Ｈ） ＩＯ ３ ． Ｊｇ ｇＯ ２ １Ｏ ３ 添加 到硅 橡胶 中 ，稀 释 了固相 中有机 硅 聚合物 的
新型膨胀阻燃聚丙烯的热分解动力学研究
的阻燃效果, 并且符合环保要求[ 3, 4] 。聚合物材料的燃 烧行为与其热分解反应密切相关, 开展阻燃 聚丙烯的 热分解动力学( 反应活化能、指前因子、最概 然机理函 数) 研究对理解其热分解行为及阻燃机理具有重要意 义[ 5~ 7] 。笔者新 近合 成了新 型磷系 阻燃剂 1, 2, 3 三 ( 5, 5 二甲基 1, 3 二氧杂环己内磷酸酯基) 苯( FR) , 其 结构如图 1 所示, 将其与 AP P 复合, 并与 P P 通过熔融 共混制备出 阻燃性能 优异的 膨胀阻 燃 PP 体 系( P P/ IF R) 。利用热失重( T G) 对纯聚丙烯和阻燃聚丙烯体 系的热稳定性进行比较; 采用不同升温速率, 用 Fly nn Wall Ozaw a 法和 Kissinger 法研究非等温条件下纯 PP 和 P P/ IFR 在 氮气 气 氛中 热分 解 动力 学 参 数, 通 过 Co at s Redfern 法确定体系的热分解动力学机理, 得出 主降解阶段的动力学方程, 初步推测其阻燃机理。
Thermal Degradation Kinetics of Novel Intumescent Flame Retardant Polypropylene
LU L in gang1, ZH AN G Q ing 2, XU X iao nan3, DON G Xi lin1, WA N G Da w ei2
可见随着升温速率的增加分解起始温度t5和最大失重速率峰值温度tmax向高温方向移动ppifr体系也有类似规律但是相同升温速率下ppifr体系的最大热失重速率峰值温度tmaxpp有所增加而且最大热失重速率也有较大幅度的降低这说明复合阻燃材料受热后形成的膨胀炭层发挥了隔热隔质功能抑制聚合物热分解过程中挥发性可燃气体的逸出有效地阻止火焰的传播缓解pp聚合物的进一步分解和燃烧从而达到良好的阻燃效果
无卤阻燃高密度聚乙烯的研究进展
Ｓｕｈ ｅｔ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｒ ｔ，Ｃ ｅｇｕ６ ０ ３ ，Ｃ ｉ ） ｏｔｗ ｓ Ｊ ｏ ｎ ｎ ｅｓｙ ｈ ｎｄ １０ １ ｈｎ ａ ｏ ｖ ｉ ａ
Ａｂｓｒ ｔ： Ｉ ｔ ｓ ａ ｅ ｔａｃ ｎ ｈｉ ｐ ｐ ｒ， ｔ ｅ ｐ ｌｃ ｔｏ ｏ ｓ ｍｅ ｌ ｍｅ ｅａ ｄａ ｔ ｆｒ ｇ ｄ ｎ ｉ ｐ ｌ ｅｈ ｌｎ ｈ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ｆ ｏ ｆ ａ ｒｔ ｒ ｎ ｓ ｏ ｈｉｈ ｅ ｓｔ ｙ ｏｙ ｔ ｙ ｅ ｅ
ａ ｄ ｓ ｉ ｏ ｅ ｆ ｍｅ ｒ ｔｒ ａ ｔ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｉ ｃ ｉｎ ｆ ｈ ｌｇ ｎ ｆ ｅ ｆ ｍｅ ｒ ｔｒ ａ ｔ ｎ ｉ ｃ ｎ ａ ｅａ ｄ ｎ ｓ ｗｅｅ ｉ ｔ ｕ ｅ ． ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄｒ ｔ ｓ ｏ ａｏ ｅ ’ ｅ ａ ｅ ａｄ ｎ ｌ ｌ ｏ ｅ ｏ ｒ ｌ
（ Ｄ Ｅ）ｓｃ ｓａ ｍｉ ｍ— ａｎ ｓ ｍ ｆ ｍ ｅ ｒａ ｔ，ｃ ａ ｒ ｎ ｒ ｈｒａｃｌｒｔ ｇｆ ｍ ｔ ｄ ｎｓ Ｈ Ｐ ｕｈ ａ ｌ ｎ ｍ ｇｅｉ ａ ｅｒｔ ｄ ｎｓ ｈｒ ｏｍｉｇｏ ａ ｃｅｅａ ｎ ａ ｅｒ ａ ａｔ， ｕ ｕ ｕ ｌ ａ ｆ ｃ ｉ ｌ ｅｒ
第４ ０卷 第 ９期 ２１ ０ ２年 ９月
塑 料 工 业
ＣＨＩ ＮＡ ＡＳＴＩ ＮＤＵＳ ＰＬ ＣＳ Ｉ ＴＲＹ
无 卤阻燃 高 密度 聚 乙烯 的研 究 进 展 木
孙 志丹 ，徐
２ ．材料先进技术教育部重点实验室
阳 ，陈晓 浪 ，张志斌 ，
（ ．西南交 通大学生命科 学与工程学院 ，四川 成都 ６ ０ ３ ； １ １０ １ 西南交通大学材料科学与工程学 院 ，四川 成都 ６０ ３ ） １０ １
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无卤阻燃SBR热失重行为研究苑宾;李荣勋【摘要】利用热重法(TG)和锥形量热仪(Cone)研究了以几种不同种类阻燃剂阻燃的丁苯橡胶在氮气、空气气氛中的热失重行为和燃烧性能.TG结果表明:不同的裂解气氛显著地影响了样品的热裂解过程.在氮气气氛下,三个试样均有两个失重台阶,这两个过程主要发生在200～500℃,分别是助剂的分解和丁苯橡胶的分解,500℃时三组试样固体残留物的量分别为37.9％、37.1％、38.6％.在空气气氛下,三个试样均有三个热失重台阶,分别是助剂的分解、丁苯橡胶的分解、成炭物的分解,前两个过程与氮气气氛中一样主要发生200～500 ℃,500℃时三组试样固体残留物的量分别为40.3％、52.0％、42.1％,均高于氮气气氛中的残余质量,说明样品在空气中容易形成更多的炭化物;成炭物的分解发生在500～800℃,500～650 ℃时三组试样失重分别为8.7％、29.2％、10.9％,说明Al(OH)3/P阻燃丁苯橡胶虽然在500℃时残余质量最高,但是残炭物质耐热性较差,所以失重较多.Cone实验表明:在试样燃烧的初始阶段,Al(OH)JP阻燃体系成炭量大,对降低热释放速率(HRR)起主要作用;在试样燃烧的中后期,APP(聚磷酸铵)/PER(季戊四醇)阻燃体系对降低HRR起主要作用.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2015(042)004【总页数】7页(P10-16)【关键词】丁苯橡胶(SBR);无卤阻燃;热失重;锥形量热仪【作者】苑宾;李荣勋【作者单位】青岛科技大学高性能聚合物及成型技术教育部工程研究中心,山东青岛266042;青岛科技大学高性能聚合物及成型技术教育部工程研究中心,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ333.1热重分析是评价高聚物阻燃材料燃烧特性最重要的方法之一[1]。
在对阻燃聚合物材料的研究中，常用热失重试验（TG）来研究阻燃材料的热分解行为，并以TG残余物质量的多少以及热失重温度作为阻燃效果优劣的判断标准[2]。
丁苯橡胶（SBR）是用量最大的通用合成橡胶之一，被广泛应用于轮胎、胶管、胶带、电线电缆等橡胶制品的生产领域。
丁苯橡胶极其易燃，目前工业上生产阻燃SBR主要利用卤系阻燃剂。
卤系阻燃剂燃烧过程中释放出大量的黑烟及有害气体。
据调查，火灾中的死亡80%是由于烟的原因造成的。
无卤阻燃SBR不会生成卤化氢，且通过增加成炭量可以减少生烟量，因此工业生产上对无卤阻燃的需求量越来越大。
化学膨胀阻燃剂（IFR）在高温作用下，各个组分之间通过化学反应在材料的表面形成均匀的膨胀炭层，该炭层可以起到隔热、隔氧、防熔滴和抑烟的作用。
氢氧化铝是填料型阻燃剂中用量最多、应用最广的品种，它除了具有阻燃作用外，还可以降低发烟量，并且能中和聚合物热解放出的酸性气体。
采用IFR[APP（聚磷酸铵）/PER（季戊四醇）]、Al(OH)3/P和IFR/ Al(OH)3/P分别阻燃SBR，利用TG和差示热重分析（DTG）并结合锥形量热仪（Cone），探讨了IFR和Al(OH)3/P复合阻燃SBR的热降解行为和阻燃机理。
1.1 原料丁苯橡胶（SBR），牌号1502，中国石化齐鲁石化有限公司；氧化锌（ZnO），青岛鲁化化工有限公司；聚磷酸铵（APP），牌号S-1000，济南晨旭化工有限公司；季戊四醇（PER），天津市巴斯夫化工有限公司；红磷（P），牌号S-1000，青岛新材料科技工业园发展有限公司；氢氧化铝[Al(OH)3]，青岛新材料科技工业园发展有限公司。
1.2 实验仪器开放式炼胶机，Φ160*320，上海轻工机械股份有限公司；硫化仪，GT-M2000-A，高铁检测仪器有限公司；平板硫化机，XLBD400*400，浙江湖州东方机械有限公司；锥形量热仪，标准型，英国FTT公司；热重分析仪，TG209F1型，德国NETZSCH公司。
1.3 试样制备基本配方（单位：份）：丁苯橡胶100.0；氧化锌10.0；中超炭黑（N220）40.0；硬脂酸 2.0；硫磺 2.0；促进剂CZ（N-环己烷基-2-苯并噻唑次磺酰胺）1.8；促进剂DM（二硫化二苯并噻唑）1.5；防老剂RD（2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体） 1.0；磷酸酯 7.0；阻燃剂 40.0[并用比：APP:PER=30:10，Al(OH)3:P=26:14，APP:PER:Al(OH)3:P=15:5:13:7]。
将丁苯橡胶和各组分在开炼机上混合均匀，制硫化曲线，确定硫化条件。
利用平板硫化机进行压片，150 ℃下以15 MPa压力处理t(90)时间。
1.4 性能测试TG分析：升温速率20 ℃/min，温度范围20～800 ℃，在氮气和空气气氛下进行。
锥形量热仪测定按美国标准ASTM E1354进行，模压制备100 mm×100 mm×4 mm尺寸的标准试样，在热辐照功率50 kW/m2下模拟真实燃烧，测定材料的热释放速率（HRR）等指标。
2.1 SBR和阻燃SBR的阻燃和力学性能固定阻燃剂的用量为40.0份，分别利用IFR（APP:PER=30:10）、Al(OH)3/P[Al(OH)3:P=26:14]和IFR/Al(OH)3/P[APP:PER:Al(OH)3:P=15:5:13:7]制备阻燃SBR，并进行性能测试，结果如表1所示。
从表1中可以看出：纯SBR 的极限氧指数（LOI）只有19%，利用IFR阻燃可将LOI提高到22%，Al(OH)3/P阻燃可将LOI提高至23%，两者协同阻燃SBR的LOI为24%，UL-94防火等级能够达到V-2级。
将三组经阻燃的SBR试样进行了拉伸性能测试，可以看出：加入IFR的阻燃体系，其拉伸强度下降幅度较大。
2.2 氮气气氛下无卤阻燃SBR体系的热失重行为表2是氮气气氛下的纯SBR和阻燃SBR的热失重数据，图1、图2分别是氮气气氛下纯SBR和阻燃SBR的TG和DTG曲线。
从图1～2中可以看出：在氮气气氛下各体系均有两个失重台阶，在350 ℃之前均有明显的失重，这是促进剂和油类物质挥发和分解造成的，350～500 ℃有一个失重台阶。
未加阻燃剂的SBR在457.9 ℃有一明显的失重峰，质量损失55.9%，这是丁苯橡胶的热分解过程，在此温度下聚合物基体反应降解，大量的小分子气体物质逸出，造成聚合物质量的急剧下降；500 ℃的残炭量为33.0%。
SBR/IFR体系在206.8 ℃有一个明显的失重峰，这应该是APP和PER发生反应，生成磷酸酯类物质，同时释放出水分子、氨气，导致失重速率增加；在463.1 ℃有一个较大的失重峰，质量损失51.9%，这是SBR的分解峰，但是样品中氢氧化铝分解，生成Al2O3和水；在458.4 ℃处有一个较大的峰，质量损失为51.3%，这主要是SBR分解造成的，但是样品中SBR的含量仅为47.6%，所以还应存在其他分解反应。
经分析，应该是红磷解聚形成白磷，并释放气体的原因，可见红磷的分解温度和丁苯橡胶的分解温度接近；在500 ℃时，SBR/Al(OH)3/P体系的残炭量为37.1%，这是Al(OH)3分解成Al2O3造成的，没有生成磷酸铝，通过计算可知，如果生成了磷酸铝，则Al(OH)3/P几乎不失重，甚至还有少量的增加。
由此可知，在氮气气氛下Al(OH)3和P没有产生协同作用。
SBR/IFR/Al(OH)3/P体系在350 ℃内，没有明显的失重峰；在460.9 ℃有一个较大的峰，质SBR的含量仅为47.6%，比质量损失还要小，可见该温度区间APP与PER继续反应，并产生失重。
此外其峰值温度比纯SBR的峰值温度升高了5.2 ℃，这是因为APP与PER反应生成炭层，这种炭层一方面阻隔样品被加热，一方面减慢分解出的气体的放出，使得失重速率的峰值向高温方向移动；在500 ℃时，SBR/IFR的残炭量为37.9%，比纯SBR的残炭量多4.9%，这是因为APP和PER 反应生成的炭层，有利于提高材料的阻燃性能。
量损失为51.8%。
通过上面的分析可知：在该阶段，两种阻燃体系都有失重；在500 ℃时，SBR/ IFR/ Al(OH)3/P 体系的残炭量为38.6%，在三种体系中最高，可见，IFR、Al(OH)3和P可以相互促进成炭，使得成炭量增加。
2.3 空气气氛下无卤阻燃SBR体系的热失重行为表3是空气气氛下纯SBR和阻燃SBR的热失重数据，图3、图4是空气气氛下纯SBR和阻燃SBR的TG曲线和DTG曲线。
从图3～4中可以看出：各体系的热失重曲线均有三个失重台阶，前两个阶段与在氮气气氛中相似，第三个阶段是成炭物的分解。
从图3～4可以看出：SBR/IFR体系在455.0 ℃有明显的失重峰，这是SBR橡胶的热氧分解过程，该过程的质量损失为48.1%，而氮气中该阶段的失重峰温度为463.1 ℃，质量损失为51.9%，在空气气氛中该阶段的失重峰温度比氮气中的降低了8.1 ℃，但是质量损失减少了3.8%，所以空气中该样品容易形成更多的炭化物；SBR/IFR体系在703.0 ℃有另一明显的失重峰，这是N220和成炭物的热氧分解过程，峰值温度比纯SBR高了155.2 ℃，这是因为IFR形成的炭层覆盖在试样表面，减慢了热量的传递，抑制了N220和成炭物的快速分解。
在500 ℃，SBR/IFR体系的残炭量为40.3%，高于氮气中的37.9%，说明空气气氛下该样品能够形成更多的炭层，有利于提高阻燃效果；而到800 ℃时，残炭量为16.6%，而未加阻燃剂的SBR为7.0%，可见IFR的加入可以提高体系的残炭量。
SBR/Al(OH)3/P体系在461.3 ℃有明显的失重峰，主要是SBR的分解，该过程的质量损失为36.5%，而氮气气氛中该台阶的质量损失为51.3%，这是因为在氮气气氛下红磷转化成白磷挥发了，Al(OH)3转化成Al2O3并生成水，阻燃剂产生明显的失重；在空气气氛下红磷和氢氧化铝反应生成了磷酸铝，这不仅没有使阻燃剂失重，反而使其质量有少量的增加，而且磷酸铝可有效抑制丁苯橡胶的快速分解，最终降低了该过程的质量损失。
SBR/Al(OH)3/P体系在619.3 ℃有另一明显的失重峰，这是N220成炭物的分解过程，该过程的质量损失为28.0%，峰值温度比纯SBR高了71.5 ℃，但是比SBR/IFR体系低83.7 ℃，说明SBR分解形成的炭层最不稳定，容易在较低的温度下分解，SBR/Al(OH)3/ P分解形成的炭层比较稳定，SBR/IFR形成的炭层更加稳定。
在500 ℃，SBR/ Al(OH)3/P体系的残炭量为52.0%，氮气中残炭量只有37.1%。
500～650 ℃时阻燃SBR三组试样的质量损失分别为8.7%、29.4%、10.9%，说明Al(OH)3/P阻燃丁苯橡胶虽然在500 ℃时残余质量最高，但是残炭物质耐热性较差，所以失重较多；800 ℃时，SBR/Al(OH)3/P体系的残炭量为19.3%，剩余的残分包括磷酸铝、氧化锌等物质，可见Al(OH)3与P的协同效应可以提高残余质量。