聚酰胺6(PA6)为己内酰胺经开环聚合所得的热塑性聚合物，具有优良的力学性能[1]、耐化学性[2]和电绝缘性[3]，是应用广泛的工程塑料之一。然而PA6的极限氧指数(LOI)仅为21%~24%，属于易燃材料，在阻燃要求高的领域应用受限，故制备阻燃PA6对实现产品多功能化、提高安全性具有重要意义。将具有反应活性基团的阻燃剂在PA6聚合过程中通过化学键与其分子主链或侧链相结合，是目前用于PA6阻燃改性的一种常用方法，此方法获得的材料阻燃效率高[4-6]，不需要二次加工，且对PA6的力学性能影响较小[7-8]，使得反应型阻燃剂具有广阔的应用前景。但PA6共聚条件为高温高压，阻燃剂除了具备反应性的官能团、阻燃元素，还需要一定的热稳定性，以防在共聚过程中提前分解。目前研究中主要聚焦于阻燃剂化学结构对阻燃性能的影响[4, 9]。通过结构设计使其满足阻燃要求的同时具有较高的热稳定性，对提升PA6阻燃性能也有帮助。芳香席夫碱通常由芳香族胺基和带有活性羰基化合物（醛、酮）在加热或催化时脱水缩合而成，因结构中存在苯环，一般具有良好的热稳定性，其甲亚胺键(HC=N)可作为活性配位点，是制备多阻燃元素一体阻燃剂的良好前驱体。Sun等[10]合成具有端腈基的磷氮一体芳香席夫碱基阻燃剂(CBPB)，其空气气氛中初始分解温度(T5%)为325 ℃，与PA6熔融共混后改善PA6的成炭性，提升PA6的阻燃抗熔滴性能，通过了垂直燃烧V-0级。Li等[11]合成了含磷、氮、硅的芳香席夫碱基阻燃剂(BDD)，其具有磷氮协同效应可形成膨胀型阻燃剂实现纤维素自熄。当BDD引入量为25%，纤维素膜的LOI为27%、热释放速率峰值(pHRR)降低38%。以芳香席夫碱为基体制备PA6用反应型阻燃剂，对提高阻燃剂的热稳定性以及阻燃性能是一种有效途径。本实验选用对苯二甲醛(TPAL)、对氨基苯甲酸(PABA)为原料合成芳香席夫碱TMA，并与9,10-二氢-9-氧代-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、二苯基氧膦(DPO)分别反应制备芳香席夫碱基磷氮协效阻燃剂TMA-DOPO和TMA-DPO，以熔融共聚的方式制备阻燃PA6(FRPA6s)，在TMA-DOPO体系中分别添加二乙基次磷酸铝(AlPi)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)协效阻燃PA6，研究FRPA6s的热稳定性、力学性能、阻燃性能及阻燃机理。1实验部分1.1主要原料对苯二甲醛(TPAL)，分析纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；对氨基苯甲酸(PABA)，分析纯，上海阿达马斯试剂有限公司；9,10-二氢-9-氧代-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)，分析纯，上海泰坦科技股份有限公司；二苯基氧膦(DPO)，分析纯，上海皓鸿生物医药科技有限公司；癸二胺(DMDA)、己二酸(ADA)，分析纯，上海迈瑞尔化学技术有限公司；无水乙醇、无水甲醇、邵氏硬度、浓硫酸，分析纯、氘代硫酸(D2SO4)，优级纯，国药集团化学试剂有限公司；六氟异丙醇(HFIP)，分析纯，上海德默医药科技有限公司；无水硫酸镁，分析纯，上海麦克林生化科技股份有限公司；己内酰胺(CPL)，工业级，巴斯夫（中国）有限公司。1.2仪器与设备傅里叶红外光谱仪(FTIR)，Nicolet is50 ABX、X射线光电子能谱仪(XPS)，Escalab 250Xi，美国Thermo Fisher公司；元素分析仪(EA)，Vario EL III，德国Elmentar公司；电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)，Prodigy，美国Leeman公司；核磁共振波谱仪，Avance 3HD 600MHz，瑞士Brucker公司；凝胶渗透色谱仪(GPC)，PL-GPC50，美国Agilent公司；热重分析仪(TG)，TGA8000，美国PerkinElmer公司；极限氧指数仪(LOI)，ZR01、垂直燃烧仪，M601，青岛山纺仪器有限公司；扫描电子显微镜(SEM)，SU8010，日本Hitachi公司；电子万能材料试验机，WDW3020，长春科新试验仪器公司；马弗炉，KQH-30A，广东东莞科昶检测仪器有限公司。1.3样品制备1.3.1TMA-DOPO与TMA-DPO的制备图1为TMA-DOPO与TMA-DPO的合成路线。PABA和TPAL通过胺醛缩合反应得到TMA，将DOPO、DPO分别与TMA通过加成反应制得TMA-DOPO与TMA-DPO。实验步骤为：称取27.42 g PABA(0.2 mol)与13.41 g TPAL(0.1 mol)溶解于600 mL无水乙醇，将溶液加入1 000 mL三颈烧瓶，再添加24 g无水硫酸镁作为除水剂和12 mL邵氏硬度作为催化剂，在N2气氛中回流反应6 h，降至室温后抽滤得到TMA粗产物，用去离子水和无水甲醇分别洗涤三次，80 ℃真空干燥12 h得到黄色粉末TMA。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F001图1TMA-DOPO与TMA-DPO的合成路线Fig.1Synthetic routes of TMA-DOPO and TMA-DPO称量11.2 g(0.03 mol)TMA分散于350 mL的无水甲醇中，加入500 mL三口烧瓶并通入N2，将14.3 g(0.066 mol)DOPO或13.3 g(0.066 mol)DPO溶解于50 mL无水甲醇后加入反应体系，搅拌升温至回流反应7 h（DPO反应12 h），冷却至室温抽滤得到粗产物，用无水甲醇洗涤三次，70 ℃真空干燥12 h得到白色粉末TMA-DOPO（或TMA-DPO）。1.3.2TMA-DOPO与TMA-DPO的成盐预处理为了更好地引入TMA-DOPO与TMA-DPO，先对TMA-DOPO与TMA-DPO进行成盐预处理，图2为TMA-DOPO-DMDA和TMA-DPO-DMDA盐的合成路线。具体步骤为：分别称量物质的量比为1.0∶1.1的TMA-DOPO（或TMA-DPO）与DMDA于不同的烧瓶，添加适量的无水乙醇溶解，将DMDA无水乙醇溶液缓慢滴入TMA-DOPO（或TMA-DPO）烧瓶中，升温至70 ℃搅拌反应4 h，冷却至室温抽滤并用无水乙醇洗涤三次，80 ℃真空干燥12 h得到TMA-DOPO-DMDA盐（或TMA-DPO-DMDA盐）。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F002图2TMA-DOPO-DMDA和TMA-DPO-DMDA盐的合成路线Fig.2Synthetic route of TMA-DOPO-DMDA and TMA-DPO-DMDA salt1.3.3FRPA6s的制备将称量的CPL、TMA-DOPO-DMDA盐（或TMA-DPO-DMDA盐）以及去离子水按一定比例加入高压聚合反应釜中进行共聚反应（纯PA6制备时加入0.7%CPL质量的ADA作为分子量调节剂），表1为FRPA6s的配方。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T001表1FRPA6s的配方Tab.1Formula of FRPA6s样品CPLTMA-DOPO-DMDATMA-DPO-DMDAMCAAlPiPA6-3TMA-DOPO337.512.5———PA6-5TMA-DOPO329.120.9———PA6-5TMA-DOPO/3MCA318.620.9—10.5—PA6-5TMA-DOPO/3AlPi318.620.9——10.5PA6-3TMA-DPO337.4—12.6——PA6-5TMA-DPO329.1—20.9——PA6-7TMA-DPO320.6—29.4——gg根据表1配方称量，分别将阻燃剂盐、4%~5% CPL质量的去离子水、CPL溶液加入高压反应釜，升温至90 ℃预热并开启搅拌，持续通入N2 15 min排出釜内空气，防止聚合阶段的产物氧化。继续升温至210~230 ℃，维持压力在0.5~0.6 MPa反应4 h进行开环水解反应；缓慢卸去釜内压力，并升温至245 ℃，持续通入N2 5 h，控制流速排出反应前期生成的水使体系进行链增长反应；反应后期通过持续减压方式带走水分和小分子，当反应达到一定的黏度（以固定搅拌速率时的电机电流为判断依据）或稳定在某一黏度较长时间（以0.5 h为限），停止搅拌并静置25 min，熔体经水槽冷却铸带切粒。用沸水对粒料萃取24 h除去未反应的盐和单体，在125 ℃真空干燥24 h，置于恒温箱中保存。将萃取干燥的粒料用二甲基亚砜纯化以去除未反应的阻燃单体，用于FRPA6s的结构测试。1.4性能测试与表征FTIR测试：扫描范围为400~4 000 cm-1。EA测试：利用EA测量TMA、TMA-DOPO和TMA-DPO的C、H、N元素含量。ICP-AES测试：利用ICP-AES测量TMA-DOPO和TMA-DPO的P元素含量。核磁共振波谱：将10 mg左右的PA6-5TMA-DOPO与PA6-7TMA-DPO分别溶解于D2SO4，对其氢谱(1H-NMR)和磷谱(31P-NMR)进行测定。相对黏度测试：选用毛细管内径为1.0~1.1 mm的乌式粘度计，将干燥的样品溶于浓硫酸配成10 mg/mL的溶液，在(25±0.2) ℃恒温水浴中分别测量样品溶液和溶剂的流经时间，以样品溶液和溶剂的流经时间之比作为相对黏度。TG分析：N2气氛，升温速率为10 ℃/min，升温范围为50~700 ℃。LOI测试：按GB/T 2406.2—2009进行测试。垂直燃烧测试：按GB/T 2408—2021进行测试。XPS测试：将PA6和FRPA6s置于马弗炉600 ℃恒温5 min，收集炭层并对其分子结构进行表征。力学性能测试：按ISO 527-1—2012进行测试，拉伸速率为30 mm/min。2结果与讨论2.1阻燃剂与阻燃剂盐的化学结构图3为阻燃剂与阻燃剂盐的FTIR谱图。从图3a可以看出，PABA与TPAL反应生成的席夫碱中间体TMA在1 627 cm-1处出现C=N键伸缩振动吸收峰，加入DOPO，位于2 385 cm-1处的P—H键拉伸振动吸收峰与1 627 cm-1处的C=N键伸缩振动吸收峰消失，在3 283 cm-1处出现N—H键振动吸收峰，在1 278 cm-1、1 119 cm-1处出现P=O键伸缩振动吸收峰，在930 cm-1、754 cm-1处出现P—O—Ph键振动吸收峰，表明TMA和DOPO反应完全；TMA-DOPO成盐后在2 931 cm-1、2 854 cm-1处出现DMDA中—CH2的振动吸收峰，由于DMDA的供电子作用，其电子云密度改变，位于1 683 cm-1处的C=O键吸收峰右移至1 652 cm-1，表明TMA-DOPO-DMDA成功制备。从图3b可以看出，TMA-DPO与TMA-DOPO有相似反应，在2 375 cm-1处的P—H键拉伸振动吸收峰与1 627 cm-1处的C=N键伸缩振动吸收峰消失，在3 273 cm-1处出现N—H吸收峰，同时观察到DPO特征峰，如1 324 cm-1、1 122 cm-1处出现P=O键伸缩振动吸收峰，在747 cm-1处出现P—Ph键振动吸收峰；成盐后在2 928 cm-1、2 855 cm-1处出现DMDA中—CH2的振动吸收峰，1 662 cm-1处的C=O键吸收峰右移至1 634 cm-1，结果表明TMA-DPO与TMA-DPO-DMDA制备成功。图3阻燃剂与阻燃剂盐的FTIR谱图Fig.3FTIR spectra of flame retardant and flame retardant salt10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F3a1(a)TMA-DOPO和TMA-DOPO-DMDA10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F3a2(b)TMA-DPO和TMA-DPO-DMDA表2为元素分析结果。从表2可以看出，TMA、TMA-DOPO和TMA-DPO元素测试含量和理论含量相符，表明TMA、TMA-DOPO和TMA-DPO制备成功。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T002表2TMA、TMA-DOPO和TMA-DPO的元素分析Tab.2Element analysis of TMA, TMA-DOPO and TMA-DPO样品实际（理论）含量CHNPTMA70.84（70.96）4.43（4.33）7.35（7.52）—TMA-DOPO67.04（68.49）4.53（4.50）3.39（3.47）7.53（7.68）TMA-DPO70.51（71.13）4.86（4.93）3.77（3.61）7.84（7.98）%%2.2阻燃剂的热稳定性图4为阻燃剂的TG和DTG曲线。从图4a可以看出，240 ℃时，TMA-DOPO与TMA-DPO质量保留率分别为98.6%和88.0%，表明在共聚反应中均可保持良好的热稳定性。相比TMA-DPO，TMA-DOPO具有更高的热稳定性，由于DOPO的分子结构中含有联苯和菲环结构，特别是侧磷基团以环状O=P—O键的方式引入，比未成环的DPO热稳定性好。TMA-DOPO在700 ℃时残炭率为46.6%，而TMA-DPO残炭率为26.3%。从图4b可以看出，223.2 ℃时TMA-DPO热失重速率加快，是P—C与P=O键断裂导致，TMA-DOPO于535.5 ℃左右的峰主要归因于较低温度时形成的炭层的热氧化降解[7]。图4TMA-DOPO与TMA-DPO的TG和DTG曲线Fig.4TG and DTG curves of TMA-DOPO and TMA-DPO10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F4a1(a)TG10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F4a2(b)DTG2.3FRPA6s的核磁共振波谱图5为PA6-5TMA-DOPO的1H-NMR与31P-NMR谱图。从图5a可以看出，位于1.70、1.98、2.93、3.78处的吸收峰对应于PA6分子链中—CH2质子氢；3.09处的吸收峰对应于连接芳环的C—H键质子氢；DOPO及底物芳环中H的化学位移集中于7.54~8.34；8.55处的吸收峰对应于连接芳环的N—H键质子氢。从图5b可以看出，PA6-5TMA-DOPO中P的化学位移为25.39。结果表明：TMA-DOPO经共聚成功引入PA6分子链。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F005图5PA6-5TMA-DOPO的1H-NMR与31P-NMR谱图Fig.51H-NMR and 31P-NMR spectra of PA6-5TMA-DOPO图6为PA6-7TMA-DPO的1H-NMR与31P-NMR谱图。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F006图6PA6-7TMA-DPO的1H-NMR与31P-NMR谱图Fig.61H-NMR and 31P-NMR spectra of PA6-7TMA-DPO从图6a可以看出，1.65、1.93、2.88、3.73处的吸收峰对应PA6分子链中—CH2质子氢；3.05处的吸收峰对应连接芳环的C—H键质子氢；DPO及底物芳环的H化学位移集中于7.57~8.07；8.17处的吸收峰为连接苯环的N—H质子氢化学位移。从图6b可以看出，PA6-7TMA-DOP中P的化学位移为54.73。结果表明：TMA-DPO经共聚成功引入PA6分子链。2.4FRPA6s的相对黏度及数均分子量表3为FRPA6s的相对黏度及数均分子量。从表3可以看出，随着阻燃剂引入量的增加，FRPA6s的相对黏度和数均分子量较PA6逐渐降低，分子量分布变宽。由于TMA-DOPO的磷杂菲基团与DPO的苯环结构具有较大的空间位阻，降低了PA6分子链两端反应官能团相互碰撞的概率。同时，由于MCA结构中带有氨基，造成聚合体系中的羧基与氨基配比失衡，从而导致聚合产物聚合度降低，相对黏度、数均分子量下降，分子量分布变宽。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T003表3FRPA6s的相对黏度及数均分子量Tab.3Relative viscosity and number average molecular weight of FRPA6s样品相对黏度数均分子量/104（g·mol-1）分子量分布PA62.532.191.75PA6-3TMA-DOPO2.512.171.78PA6-5TMA-DOPO2.211.851.89PA6-5TMA-DOPO/3MCA1.971.542.26PA6-5TMA-DOPO/3AlPi2.141.612.01PA6-3TMA-DPO2.522.181.76PA6-5TMA-DPO2.381.951.85PA6-7TMA-DPO2.191.831.952.5FRPA6s的热稳定性图7为PA6和PA6-TMA-DOPO的TG和DTG曲线，表4为相关热失重数据。从图7a可以看出，随着TMA-DOPO含量的增加，PA6-TMA-DOPO的初始分解温度(T5%)逐渐降低，加入MCA后，MCA分子间氢键与PA6分子链氢键相互作用，破坏PA6分子间氢键结构，导致其热稳定性降低。从图7b可以看出，PA6-TMA-DOPO最大热失重速率温度(Tmax)降低，是由于TMA-DOPO分子结构中P—O—C键与P=O键的键能较低，高温时先断裂，从而加速PA6分子链的降解，PA6-5TMA-DOPO/3MCA的DTG曲线于320 ℃出现尖峰，是由于MCA受热分解产生三聚氰胺和氰尿酸[12]。从表4可以看出，700 ℃时PA6-5TMA-DOPO/3AlPi的残炭率(Y700 ℃)提高至2.9%，表明TMA-DOPO与AlPi具有促进成炭的作用，随着炭层的累积，可以有效隔绝氧气，抑制燃烧。图7PA6-TMA-DOPO的TG和DTG曲线Fig.7TG and DTG curves of of PA6-TMA-DOPO10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F7a1(a)TG10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F7a2(b)DTG10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T004表4PA6-TMA-DOPO的热失重数据Tab.4TG data of PA6-TMA-DOPO样品T5%/℃Tmax/℃Y700 ℃/%PA6395.8457.31.7PA6-3TMA-DOPO376.4441.52.1PA6-5TMA-DOPO369.7434.32.0PA6-5TMA-DOPO/3MCA282.5422.82.0PA6-5TMA-DOPO/3AlPi303.5447.92.9图8为PA6和PA6-TMA-DPO的TG和DTG曲线，表5为相关热失重数据。从图8和表5可以看出，与PA6-TMA-DOPO相比，PA6-TMA-DPO的初始热分解温度(T5%)较低，这是由于TMA-DPO中含有P—C与P=O弱键，223.2 ℃左右其分解加速导致PA6分子链在较低温度开始断裂，同时观察到PA6-TMA-DPO的成炭性差，表明TMA-DPO促进基体成炭的能力较弱。图8PA6-TMA-DPO的TG和DTG曲线Fig.8TG and DTG curves of PA6-TMA-DPO10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F8a1(a)TG10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F8a2(b)DTG10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T005表5PA6-TMA-DPO的热失重数据Tab.5TG data of PA6-TMA-DPO样品T5%/℃Tmax/℃Y700 ℃/%PA6395.8457.31.7PA6-3TMA-DPO281.6442.10.8PA6-5TMA-DPO301.9422.71.4PA6-7TMA-DPO276.9440.61.52.6FRPA6s的阻燃性能表6为FRPA6s的垂直燃烧和LOI值。PA6点燃后持续燃烧时间长，离火不自熄且不断有熔滴产生，引燃脱脂棉，无法通过垂直燃烧测试方法测定其燃烧等级，所以定为NR。从表6可以看出，随着TMA-DOPO引入量的增加，PA6的阻燃性能逐渐提升，PA6-5TMA-DOPO/3MCA和PA6-5TMA-DOPO/3AlPi的垂直燃烧等级均达到V-0级，LOI分别提升至30.7%和30.3%，同时在垂直燃烧测试中，PA6-5TMA-DOPO/3AlPi首次点燃10 s离火自熄无熔滴产生，二次燃烧10 s产生少量无焰熔滴，移开火焰立即熄灭，表现出优异的抗熔滴性能。引入TMA-DPO之后，PA6-7TMA-DPO的垂直燃烧等级达到V-0级，LOI为29.7%，TMA-DPO较低的分解温度可以加速PA6的分解形成低分子量物质，通过熔体流动带走热量从而阻断燃烧。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T006表6FRPA6s的垂直燃烧和LOI值Tab.6Vertical combustion and LOI value of FRPA6s样品垂直燃烧测试LOI/%熔滴是否引燃脱脂棉等级PA6严重是NR22.5±0.3PA6-3TMA-DOPO一些是V-226.3±0.2PA6-5TMA-DOPO一些是V-227.9±0.3PA6-5TMA-DOPO/3MCA几乎没有否V-030.7±0.3PA6-5TMA-DOPO/3AlPi几乎没有否V-030.3±0.2PA6-3TMA-DPO一些是V-226.7±0.2PA6-5TMA-DPO一些是V-227.8±0.2PA6-7TMA-DPO几乎没有否V-029.7±0.32.7FRPA6s的炭层分子结构利用XPS表征PA6与FRPA6s炭层的分子结构，对C1s和P2p进行分峰拟合，图9为拟合结果。从图9可以看出，与PA6相比，PA6-5TMA-DOPO/3AlPi的高氧态C=O键(288.8 eV)的峰强度降低，而低氧态的C—C键(284.6 eV)峰强度上升。说明加入TMA-DOPO/3AlPi可促进共轭炭化残基的形成[13]，而C=O键强度降低可能由于PA6分子链在高温脱羧[14]。PA6-7TMA-DPO的C1s谱图中C=O键的峰强度下降不明显，这与TG结果相符。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F009图9PA6和FRPA6s的XPS拟合曲线Fig.9XPS fitting curves of PA6 and FRPA6sP2p拟合图中，高氧化态P=O键(134.6 eV)和低氧化态P—O—C键(133.6 eV)源于多磷酸盐和焦磷酸盐化合物，PA6-5TMA-DOPO/3AlPi的P=O键的峰强度远高于PA6-7TMA-DPO和PA6-5TMA-DOPO/3MCA，表明TMA-DOPO/AlPi促进聚磷酸盐和焦磷酸盐化合物的形成，可赋予PA6更好的成炭能力。PA6-7TMA-DPO和PA6-5TMA-DOPO/3MCA的P—O—C键峰强度高、P=O键峰强度低，表明其磷化合物主要释放至气相中，分解产生更多的PO·和PO2·自由基，阻断燃烧链式反应[15]。同时MCA分解产生的稀有气体可稀释可燃气体浓度，表明TMA-DPO和TMA-DOPO/MCA的气相阻燃机理。图10为PA6和FRPA6s炭层的FTIR谱图。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.F010图10PA6和FRPA6s炭层的FTIR谱图Fig.10FTIR spectra of carbon layer of PA6 and FRPA6s从图10可以看出，PA6-7TMA-DPO中位于1 074 cm-1处出现P—N结构的吸收峰，1 167 cm-1处出现R(OH)2P=O结构的吸收峰，表明TMA-DPO分解产生的磷酸及其衍生物与PA6基体反应形成稳定的(PNO)X或(PN)X结构，同时形成磷酸液膜隔绝可燃气体[16]，起凝聚相阻燃作用。PA6-5TMA-DOPO/3MCA和PA6-5TMA-DOPO/3AlPi中也观察到R(OH)2P=O结构吸收峰，在1 113 cm-1处和1 112 cm-1处出现P—OH的吸收峰，表明TMA-DOPO催化PA6基体表面形成炭层和磷酸液膜，起凝聚相阻燃作用。2.8FRPA6s的力学性能表7为FRPA6s的力学性能。从表7可以看出，随阻燃剂含量的增加，FRPA6s的拉伸强度、断裂伸长率降低，如PA6-5TMA-DOPO的拉伸强度和断裂伸长率分别下降至35.7 MPa和32.3%，这是由于阻燃剂中磷杂菲和苯环结构弱化了分子间的作用力，使氢键密度下降，同时阻燃剂的引入阻碍分子链的移动，对PA6的晶体构造成一定的影响。与PA6-5TMA-DOPO相比，MCA与AlPi的引入进一步弱化了PA6的力学性能，这可能是由于MCA与AlPi易在基体内产生团聚，形成内部缺陷。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2023.02.008.T007表7FRPA6s的力学性能Tab.7Mechanical properties of FRPA6s样品拉伸强度/MPa断裂伸长率/%PA672.575.6PA6-3TMA-DOPO58.251.5PA6-5TMA-DOPO35.732.3PA6-5TMA-DOPO/3MCA26.527.5PA6-5TMA-DOPO/3AlPi26.830.2PA6-3TMA-DPO39.442.3PA6-5TMA-DPO31.727.5PA6-7TMA-DPO27.421.23结论（1）红外光谱和元素分析结果表明合成产物和目标产物结构一致。TMA-DOPO较TMA-DPO热稳定性更好，且700 ℃时残炭率更高。（2）FRPA6s的相对黏度、数均分子量、热稳定性随阻燃剂引入量的增加而降低，TMA-DOPO与AlPi同时作用时可提升基体的残炭量，而TMA-DPO促进基体成炭能力较弱。（3）阻燃剂的引入提升了PA6的阻燃性能；TMA-DPO受热分解产生PO·等自由基发挥猝灭作用可阻断燃烧，且其分解产生的磷酸类衍生物形成液膜隔绝氧气，起气相与凝聚相阻燃作用。TMA-DOPO和AlPi促进基体成炭形成隔热隔氧屏障，起凝聚相阻燃作用，而引入MCA有利于分解产生稀有气体稀可燃气浓度，起气相和凝聚相阻燃作用；阻燃剂的引入使得PA6拉伸强度和断裂伸长率下降。