PPTA复合纤维素纤维纸的制备及性能研究

摘要

本研究探讨了PPTA与纤维素纤维纸复合的工艺技术，将中等分子质量的聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）在DMPU/LiCl中溶解并配制成稳定的溶液，采用刮涂法将其定速刮涂至普通的纤维素纤维纸表面，经凝固浴处理，使PPTA在纤维素纤维纸表面形成凝胶涂层，经干燥得到PPTA涂布纤维素纤维纸。PPTA表面涂层的引入改善了纤维素纤维纸表面的致密性和连续性，且其可以与纤维素纤维纸形成牢固的相互作用。在PPTA质量分数约5.7%的条件下，复合纸的拉伸强度从纤维素纤维纸的25.6 MPa提高至79.7 MPa，增长了211%；湿抗张强度从0.134 kN/m提高至0.731 kN/m，增长了446%；撕裂度从316.3 mN提高至662.3 mN，增长了109%，而且复合纸的阻燃性有显著增长，离火3 s内可自行熄灭，复合纸的电击穿强度达20.9 kV/mm，比纤维素纤维纸提高了90%。

关键词

PPTA; 纤维素纤维纸; 涂布; 复合

聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）是具有代表性的芳香族聚酰胺材料，具有优异的力学性能、阻燃性、热稳定性和耐化学腐蚀性^[1-2]，通过液晶纺丝制备的对位芳纶纤维性能优异且应用广泛，在国防安全、航空航天、交通运输等众多领域均有重要的应用^[3-5]。另一方面，纤维素被认为是地球上最古老、最丰富的可再生聚合物之一^[6-7]。以纤维素及其衍生物纤维加工而成的各种纸基材料不仅是书写和印刷领域的核心材料^[8]，而且随着改性技术的发展，各种基于普通纤维素复合改性的纸类二维材料在能源、环境等功能化应用领域的发展也十分迅速^[9-10]。

理论上，相比于各种纤维素基无机或碳复合材料，PPTA更容易与纤维素分子通过氢键等分子间相互作用形成良好的界面结合，在不显著牺牲纤维素已有性能的条件下，改善纤维素纤维纸基材料在功能材料领域应用中普遍存在强度不高、易燃、绝缘性差等问题。但PPTA具有全刚性的分子结构，且分子间作用力强，容易聚集，导致成膜非常困难。Haraguchi等^[11-12]将PPTA溶解在浓硫酸中，将溶液涂覆在玻璃板上形成薄膜，但浓硫酸作为高腐蚀性溶剂，无法应用于纸张。Yang等^[13]采用碱溶法，将PPTA分子链上的酰胺键部分去质子化，将对位芳纶纤维劈裂成对位芳纶纳米纤维（ANF），通过引入ANF作为一维纳米填料和二维纳米薄膜，改善纤维素特种纸的综合性能。除此之外，Yang等^[14]还报道了一种通过层层自组装（LBL）协同改善纳米纤维素纤维纸的耐水性、湿强度和紫外线阻隔性能的方法。ANF涂层可抵抗水分子对纤维素纤维纸氢键的破坏，所得复合纸具有优异的湿强度，是纯纳米纤维素纤维纸的86倍，是潮湿条件下最强的纳米纤维素纤维纸之一。李卫卫等^[15]将ANF作为自增强与结构构筑单元涂布到间位芳纶纸上，使芳纶纸结构更加致密、力学性能更加优异，显著改善了芳纶纸的各项性能。

但ANF的制备周期长、效率低，原料芳纶纤维制造成本高，限制了其进一步的应用。此外，无论是PPTA硫酸溶液，还是ANF分散液，均存在稳定性差、大规模应用困难等问题。为此，本研究从制备稳定的PPTA溶液出发，利用溶液刮涂-凝固-干燥工艺，制备出PPTA涂布改性的复合纤维素纤维纸。将缩聚得到的PPTA在助溶剂的协同作用下溶解于类离子液体的良溶剂中，制备成稳定的PPTA溶液；然后通过浓度调控将其调制成黏度合适的涂料，并利用普通涂装设备将其涂布在纤维素纤维纸（复印纸）上。PPTA溶液具有优异的稳定性和流动性，可以向纤维素纤维纸的孔隙渗透，凝固后可以和纤维素纤维纸形成物理和超分子化学相结合的作用力，从而在二者间形成牢固的界面结合。结果表明，PPTA成膜性能优异，可以大幅增加纤维素纤维纸表面的致密性和连续性，更重要的是，高性能PPTA复合相的引入大幅度提高了纸基复合材料的机械性能、绝缘性和阻燃性，并且溶解-涂布工艺简单，成本可控，便于连续化操作，具有良好的应用前景。

1 实验

1.1　实验原料及试剂

聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA），比浓对数黏度为3 dL/g，实验室自制；1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2-嘧啶酮（DMPU），分析纯，使用前经450 ℃活化4 h的4 Å分子筛除水，上海毕得医药科技有限公司；氯化锂（LiCl），分析纯，使用前在真空条件下110 ℃干燥4 h，以除去残留的水分，上海泰坦科技有限公司；纤维素纤维纸（复印纸，定量70 g/m²），得力集团有限公司；浓硫酸，分析纯，北京市通广精细化工公司；去离子水，实验室自制。

1.2　实验方法

1.2.1　PPTA溶液的制备

首先在经过4 Å分子筛处理后的100 mL DMPU中加入5 g LiCl，待LiCl全部溶解后，加入2 g PPTA，油浴加热至120 ℃，同时磁力搅拌8 h，使聚合物PPTA完全溶解，随后降温至室温备用。

1.2.2　PPTA薄膜的制备

将玻璃板放置于涂布机上，使用高度可调的刮刀在自动涂布机上进行定速涂布，薄膜涂布的涂布速度固定为9 cm/min，刮刀高度设定为相对于玻璃板上的高度500 μm。将涂布有PPTA溶液的玻璃板浸渍于去离子水中进行凝固。固化后，将PPTA凝胶薄膜浸入到大量去离子水中洗涤2~3次，以去除残留的溶剂。最后，将清洗干净的PPTA凝胶薄膜在90 ℃、-0.1 MPa真空压力下干燥30 min。

1.2.3　PPTA/纤维素纤维复合纸的制备

将纤维素纤维纸平铺于涂布机上，使用高度可调的刮刀在自动涂布机上进行定速涂布，薄膜涂布的涂布速度固定为9 cm/min，刮刀高度设定为相对于纤维素纤维纸上的高度500 μm。将涂有PPTA溶液的纤维素纤维纸浸渍于去离子水中进行凝固。固化后，将PPTA/纤维素纤维复合纸浸入到大量去离子水中洗涤2~3次，以去除残留的溶剂。最后，将清洗干净的PPTA/纤维素复合纸在90 ℃、-0.1 MPa真空压力下干燥60 min。干燥后，在复合纸另一面重复上述操作，制备得到双面涂布PPTA/纤维素纤维复合纸。PPTA/纤维素纤维复合纸的制备流程及双面复合纸的结构如图1所示。

图1  PPTA/纤维素纤维复合纸的制备工艺示意图

Fig. 1  Schematic diagram of the fabrication process of PPTA/cellulose fiber paper

1.3　测试与表征

采用扫描电子显微镜（SEM，Merlin Compact型，德国卡尔蔡司公司）观察PPTA/纤维素纤维纸（以下简称复合纸）的表面、截面形貌变化；结合能谱仪（EDS）对纤维素纤维纸、复合纸的微观区域元素进行分析。

采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-TR，IRTracer-100型，日本岛津公司，ATR衰减全反射）测试PPTA薄膜、纤维素纤维纸、复合纸的FT-TR谱图，扫描范围为400~4 000 cm^-1。

采用表面接触角测定仪（OCA200型，德国Data physics公司）测试纤维素纤维纸、复合纸的表面水接触角。

采用热重分析仪（TG，Q5000 IR型，美国TA公司）测试纤维素纤维纸、复合纸的热稳定性，氮气氛围，升温速率10 ℃/min，测试温度范围40~800 ℃。

采用万能材料试验机（68TM-30型，美国Instron公司）测试PPTA薄膜、纤维素纤维纸、复合纸的应力应变曲线，拉伸速率为5 mm/min。

采用撕裂度测定仪（HK-224型，东莞市恒科自动化设备有限公司）根据GB/T 455—2002测定纤维素纤维纸、复合纸的撕裂性能。

采用抗张强度测试仪（HK-202E型，东莞市恒科自动化设备有限公司）根据GB/T 465.2—2008测定纤维素纤维纸、复合纸的湿抗张强度，拉伸速率为10 mm/min。

采用电压击穿测试仪（ZIC-20kV型，北京中航时代仪器有限公司）测定纤维素纤维纸、复合纸的电击穿强度，电压上升速率为0.5 kV/s。

采用流变仪（MCR-502型，奥地利安东帕有限公司）测定25 ℃下PPTA溶液的剪切黏度，剪切速率为0.1~100 s^-1。

比浓对数黏度（η_inh，dL/g）：称取0.125 g干燥的PPTA粉末于25 mL容量瓶中，将约为2/3容积的浓硫酸加入到容量瓶中，PPTA粉末在40 ℃下完全溶解，然后加入浓硫酸定容并且充分摇匀，配成25 mL PPTA浓硫酸溶液。将乌氏黏度计（中西化玻，1.07 mm）置于30 ℃的恒温水槽中，分别测得浓硫酸和PPTA浓硫酸溶液的流出时间t₀和t₁，按照式(1)计算PPTA的比浓对数黏度。

$${\eta }_{\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{h}}=\mathrm{l}\mathrm{n}(\frac{t_{\mathrm{1}}}{t_{\mathrm{0}}})/c$$

（1）

式中，c为PPTA浓硫酸溶液的质量浓度，按上述方法配制c=0.5 g/dL。

2 结果与讨论

2.1　PPTA溶液及PPTA成膜性能

DMPU已被证实为PPTA的良溶剂^[16]，但到目前为止，关于该溶剂对PPTA的溶解及应用的系统研究较少。本研究发现，以DMPU为溶剂，LiCl作为助溶剂，能够非常方便快捷地溶解PPTA。具体来说，DMPU/LiCl溶剂体系在合适浓度下可将中等分子质量及以下的PPTA完全溶解，溶解后的PPTA为透明的黄色溶液，如图2(a)所示。PPTA溶液在室温下非常稳定，长期密封静置后仍为稳定均一的透明状态。图2(b)为图2(a)中的PPTA溶液在放置不同时间后的流变曲线。由图2(b)可知，经过长时间放置，PPTA溶液的黏度几乎不变，并且PPTA的比浓对数黏度也不变，仍为3 dL/g，这说明DMPU/LiCl对PPTA是物理溶解，不会发生化学降解。除此之外，由图2(b)还可以看出，PPTA溶液的流变曲线符合剪切变稀流体的特点，即随着剪切速率的增大，PPTA溶液的黏度降低。剪切变稀是由于当分子质量超过某个临界值时，分子链就会形成缔合，但缔合具有瞬变性，在剪切作用下，大分子之间的瞬间缔合发生了“解聚”，从而导致溶液的黏度下降。

图2  (a) PPTA溶液；(b) PPTA溶液的流变曲线；(c) PPTA薄膜；(d) PPTA薄膜的应力-应变曲线

Fig. 2  (a)Solution of PPTA, (b)rheological curve of PPTA solution, (c)PPTA film, (d)stress-strain curve of PPTA film

研究发现，DMPU/LiCl溶解PPTA后不仅可以形成均一稳定的溶液、流动性好，而且具有良好的成膜性能，可以得到结构均匀的纯PPTA薄膜。由PPTA溶液制备的薄膜如图2(c)所示。对PPTA薄膜进行应力-应变测试，结果如图2(d)所示。由图2(d)可知，PPTA薄膜的拉伸强度为112.2 MPa，对应的杨氏模量和断裂伸长率分别为5.3 GPa和3.06%。由此可见，利用DMPU/LiCl溶解的PPTA制备的薄膜不仅结构均匀，而且力学性能优异。虽然拉伸强度远低于对位芳纶纤维的强度，但已明显高于常用的工程塑料薄膜的力学性能。

2.2　涂布工艺的研究

图3(a)为DMPU/LiCl溶解纤维纤维纸的过程。如图3(a)所示，DMPU/LiCl溶液并不会使纤维素纤维纸溶解。纤维素纤维纸在DMPU/LiCl复合溶剂中加热8 h后，将其用水清洗干净并干燥，纤维素纤维纸的质量几乎不变。将PPTA溶液涂布于纤维素纤维纸表面，纤维素纤维纸不会发生明显的卷曲等形变。将涂布PPTA的纤维素纤维纸洗涤干燥后，涂布改性前后纤维素纤维纸的照片如图3(b)和3(c)所示。由图3(b)和3(c)可以看出，PPTA的涂布对纸张的宏观平整度和连续性没有明显影响，而且PPTA对表面缺陷的填充使得涂布涂层后的纸张表面变得更加光滑。涂覆PPTA后的纤维素纤维纸表面呈淡黄色，表明PPTA已均匀覆盖于纤维素纤维纸表面。

图3  (a) DMPU/LiCl溶解纤维素纤维纸实验；(b)~(c)纤维素纤维纸和复合纸宏观照片; (d)~(f)质量分数1%、2%、3% PPTA溶液涂覆的纤维素纤维纸截面SEM图

Fig. 3  (a)DMPU/LiCl dissolving cellulose fiber paper experiment, (b)~(c)macroscopic photo of cellulose fiber paper and PPTA/cellulose fiber paper, (d)~(f)SEM images of section view of cellulose fiber paper coated with 1%, 2% and 3% PPTA solution by mass fraction

为探究PPTA溶液黏度对纸张的渗透影响，分别将质量分数1%、2%、3%的PPTA溶液单面涂布到纤维素纤维纸上，将不同质量分数的PPTA溶液在纤维素纤维纸表面渗透20 s后放入去离子水中凝固、洗涤，对得到的复合纸的截面形貌进行了观察，结果如图3(d)~3(f)所示。从图3(d)~3(f)中可以看出，质量分数2%的PPTA溶液涂布的纤维素纤维纸其界面结合处的结构较为致密；质量分数1%的PPTA溶液黏度较小，渗透速率较快，但由于溶液的固含量较低，对纤维素纤维纸的改性并不理想；而质量分数3%的PPTA溶液由于黏度较高，渗透速率较慢，在相同的渗透时间内，可明显地观察到涂层有较厚的PPTA层，但界面结合处存在空隙，结构致密性较差。以上结果说明，选用质量分数2%的PPTA溶液效果较好，因此后续实验均采用质量分数2%的PPTA溶液进行双面涂布。双面涂布有利于保持纸张的平整性。黏度测试显示，质量分数2%的PPTA溶液的黏度值为3.48 Pa·s，涂覆后PPTA在复合纸中质量分数约为5.7%。

2.3　复合纸的结构分析

PPTA表面涂布对纤维素纤维纸微观结构的影响如图4所示。其中，从图4(a)所展示涂布前的纤维素纤维纸的表面SEM图可知，纤维素纤维纸是由沿纸张平面方向取向的纤维素纤维随机堆积形成的网状结构，表面粗糙并具有许多孔隙，这些孔隙的存在有利于PPTA溶液的渗透^[17]。复合纸的表面SEM图如图4(b)所示。由图4(b)可以清晰地观察到纤维素纤维被一层薄的PPTA覆盖，表面的纤维结构仍然可以辨识，即PPTA在溶剂辅助下向间隙结构中的渗透与成膜显著减少了纤维素纤维纸的孔隙数量。从图4(b)插图中高倍率PPTA/纤维素纤维纸可以看出，随涂布的聚合物溶液引入表面的PPTA，当溶剂被替换和移除后，在表面均匀成膜，对原有的纤维素纤维起到覆盖和连结的作用，形成了致密的表面结构。图4(c)和图4(d)为纤维素纤维纸和复合纸的截面形貌。由图4(c)和图4(d)可知，与纤维素纤维纸相比，复合纸截面结构较为致密，可以在两侧观察到很薄的PPTA层，这种结构的致密化说明PPTA不仅作用于表面，也通过向下渗透改变了纤维素内部结构的致密性。值得指出的是，由于PPTA的均匀填充，这种致密化并没有带来截面厚度的显著变化。

图4  纤维素纤维纸和复合纸的SEM图

Fig. 4  SEM images of cellulose fiber paper and composite paper

为了进一步说明PPTA表面层的形成，对所制备的复合纸表面进行了化学结构分析，结果如图5(a)所示。由图5(a)可知，涂布PPTA前，纯纤维素纤维纸的特征峰均来自纤维素，其中，3 325 cm^-1处的峰归属于纤维素O—H的伸缩振动，2 900 cm^-1处的吸收峰归属于甲基和亚甲基C—H的伸缩振动，1 430 cm^-1的吸收峰来自于—CH₂与—OCH的面内弯曲振动，1 025 cm^-1处的吸收峰可能是C—O的伸缩振动^[18-20]。相比而言，经过PPTA涂布的纤维素纤维纸表面的FT-IR谱图则显示出更明显的PPTA特征，其中，3 305 cm^-1处的吸收是由N—H伸缩振动引起的，1 643 cm^-1处的吸收是由C$\stackrel{}{̿}$O伸缩振动引起的，C—N和N—H的变形耦合振动分别在1 540和1 254 cm^-1处产生吸收峰，1 510处的吸收峰归属于苯环的C$\stackrel{}{̿}$C伸缩振动^[21]，这些峰在表面表现出了高的吸收强度，原有的纤维素结构信息基本被掩盖，进一步证明了PPTA表面层的形成。

图5  (a) 纤维素纤维纸、复合纸的FT-IR谱图；(b) 纤维素纤维纸、复合纸的水接触角

Fig. 5  (a)FT-IR spectra of cellulose fiber paper and composite paper, (b)water contact angles of cellulose fiber paper and composite paper

对复合纸的表面接触角也进行了测试，结果如图5(b)所示。由图5(b)可知，在具有高的微粗糙度的纤维素纤维纸表面，表现出高的水接触角，为127.2°。而随着表面PPTA涂层的形成，复合纸表面的水接触角降至83.6°，表明了PPTA在纤维素纤维纸的表面成功引入，而且PPTA的表面涂覆也会改善纤维素纤维纸表面的均一连续性。

2.4　复合纸的性能

PPTA的特性之一就是具有比普通有机高分子更好的热稳定性和阻燃性。PPTA涂覆改性对纤维素纤维纸耐热性的影响如图6(a)所示。从图6(a)可见，在氮气气氛下，纤维素纤维纸热分解表现出2个分解阶段，其中，在300~400 ℃左右的分解对应的是纤维素，在600~700 ℃左右的分解是由纤维素纤维纸的各类添加剂造成的。相比而言，复合纸在500~600 ℃阶段表现出1个新的分解峰，对应的是PPTA的分解。不仅如此，原有纤维素纤维纸的2个阶段的分解也向高温方向发生了约10 ℃的移动，纤维素对应的分解温度从236 ℃移动到了248 ℃，即PPTA的引入对复合纸的热稳定性有一定的贡献。2种纸在800 ℃的残余质量分数分别为24.3%、23.8%，没有显著区别。

图6  纤维素纤维纸和复合纸的热重曲线及火燃烧实验

Fig. 6  TGA curves and burning experiment of cellulose fiber paper and composite paper

PPTA对复合纸阻燃性能的改善结果如图6(b)所示。由图6(b)可以发现，被裁成1 cm×3 cm的纤维素纤维纸在接触酒精灯外焰后立即被点燃，从火焰上被移开后仍然继续燃烧，在12 s内烧成灰烬；而复合纸在相同条件下，接触外焰1 s后仅部分燃烧，在从火焰上被移开后3 s内可以自行熄灭，即表现出离火自熄性能，为纸基材料的使用安全提供了重要保障。

PPTA作为一种高性能聚合物，以力学性能优异而著称。其与纤维素纤维纸的复合对纸力学性能的改善如图7(a)所示。从图7(a)可以看出，纤维素纤维纸的拉伸强度为25.6 MPa，对应的杨氏模量和断裂伸长率分别为1.9 GPa和3.26%；经过PPTA涂覆后的复合纸的拉伸强度可达79.7 MPa，比纤维素纤维纸提高了约211%，杨氏模量为5.2 GPa，约是纤维素纤维纸的3倍，断裂伸长率基本不变，为3.30%。整体韧性按拉伸曲线线下面积积分得到的断裂功来评价，相比于纤维素纤维纸的断裂功（0.59 MJ/m³），PPTA/纤维素纤维纸的断裂功提高到了1.82 MJ/m³，即复合纸的强度和韧性都得到显著改善。这是由纤维素纤维纸的拉伸失效应该是疏松搭接的纤维素纤维间连结失效所导致的，而高强度的PPTA对原有的疏松网络结构的填充，改善了内聚强度，可以通过良好的界面性能改善网络中的应力传递，从而表现为强度和韧性水平的同步上升。图7(b)所示为纤维素纤维纸和复合纸的撕裂度测试。由图7(b)可知，未进行PPTA涂布改性前的纤维素纤维纸撕裂度为316.3 mN，涂布改性后的复合纸的撕裂度达662.3 mN，比纤维素纤维纸增长了109%。除此之外，还对纤维素和复合纸进行了湿抗张强度测试，未进行PPTA涂布改性的纤维素纤维纸的湿抗张强度0.134 kN/m，涂布改性后复合纸的湿抗张强度达0.731 kN/m，比纤维素纤维纸增长了446%。

图7  纤维素纤维纸和复合纸的应力-应变曲线和撕裂强度

Fig. 7  Stress-strain curves and tearing strength of cellulose fiber paper and composite paper

为了进一步证明PPTA与纤维素之间优异的结合强度，分别对纤维素纤维纸和复合纸进行了剥离测试，如图8(a)所示。将3M胶带分别贴在复合纸的两面，然后双手拉住胶带用力直到复合纸被撕裂剥离为止。由图8(a)可知，PPTA与纤维素纤维纸的表面结合处没有被剥离，反而是从纤维素纤维纸中心被撕开，重复几次测试均为从纤维素纤维纸中心被撕开，这一实验直观表明PPTA与纤维素纤维纸具有良好的结合力。图8(b)和图8(c)为纤维素纤维纸和复合纸的EDS谱图。由图8(c)和图8(d)可以看出，经过PPTA涂布的纤维素纤维纸表面元素分布发生了变化，氮元素的含量由改性前的17.30%提高至47.45%。图8(d)为复合纸剥离实验的剥离面的EDS谱图。由图8(d)可知，复合纸剥离面的氮元素含量为34.80%，明显高于纤维素纤维纸的氮含量。元素分析的结果表明，PPTA溶液渗透到纸张内部，并与纤维素纤维牢固结合。

图8  复合纸的剥离实验；(b)~(d)纤维素纤维纸、复合纸及复合纸剥离面的EDS谱图

Fig.8  (a)Peeling experiment of composite paper， (b)~(d)EDS spectra of cellulose fiber paper， composite paper， and composite paper peeling surface

绝缘纸材料是PPTA纸膜的应用领域之一。本研究对复合纸的电击穿强度进行了测试，结果如图9所示。其中，纤维素纤维纸的电击穿强度为11.0 kV/mm，PPTA涂布后提高至20.9 kV/mm，相比于纤维素纤维纸提高了90%。也就是说，涂布质量分数约5.7%的PPTA即可将纤维素纤维纸的绝缘强度提高1倍，由此进一步说明PPTA优异的成膜性以及和纤维素良好的复合效果。

图9  纤维素纤维纸和复合纸的电击穿强度

Fig. 9  Electrical breakdown strength of cellulose fiber paper and composite paper

3 结论

3.1 使用DMPU/LiCl溶解PPTA，可以得到稳定的 PPTA溶液。经刮涂成膜和水凝固洗涤和干燥，可以制备出结构均匀，性能优异的PPTA/纤维素纤维复合纸。

3.2 PPTA溶液可以渗透到纤维素纤维纸的孔隙中，不仅可以在纤维素纤维纸表面形成连续致密的薄膜，而且可以渗透到纤维素纤维纸内部，进而和纤维素形成牢固结合。

3.3 PPTA的涂布改性对纤维素纤维纸性能提升效果明显。在PPTA质量分数为5.7%的条件下，复合纸的拉伸强度达79.7 MPa，比纤维素纤维纸提高了211%；同时杨氏模量比纤维素纤维纸提高了174%，韧性提高了208%；撕裂度为662.3 mN，比纤维素纤维纸提高了109%；湿抗张强度达0.731 kN/m，提高了446%；电击穿强度达20.9 kV/mm，比纤维素纤维纸提高了90%。PPTA的引入对复合纸耐热性有一定提升，同时极大地提升了其阻燃性，离火3 s内可以自行熄灭，使其从易燃材料变为离火自熄材料。