芳纶纤维协效聚钛酸丁酯对热塑性聚氨酯弹性体火灾安全性的研究

通过熔融共混法制备了含有不同含量芳纶纤维(AF)和聚钛酸丁酯(BTP)的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料,并研究了AF和BTP在提高TPU火灾安全性方面的协效性。通过氧指数、锥形量热仪、烟密度测试仪研究样品的阻燃生烟特性,通过热重分析研究样品的热分解特性。锥形量热仪实验结果表明:AF与BTP能够明显降低样品的热释放速率(HRR)、总热释放速率(THR)、烟释放速率(SPR)、总烟释放(TSR)和烟因子(SF),并且能够提高成炭量,其中含有0.50%AF和0.50%BTP的样品(AF/BTP~(-2))的热释放速率峰值(pHRR)仅为409kW·m~(-2),相比TPU样品和AF样品分别下降73.0%和49.8%,炭渣质量也达到了14.6%,高于纯TPU的8.8%。烟密度测试结果表明:BTP的添加进一步提高了燃烧时的光通量。热重分析实验表明:BTP水解生成的TiO_2能够进一步促进成炭,改善炭层质量,从而起到阻燃抑烟的效果。