聚丙烯(PP)在電子電器、通訊器材、家用電器、汽車以及建筑材料等領域應用廣泛,但其耐燃性較差,容易產生大量熔融滴落,從而引起火災。因此,PP阻燃技術的研究開發一直是人們關注的熱點,而其中阻燃劑的應用研究又是關鍵。青島美泰塑膠的小編,為您介紹,阻燃PP選擇什么阻燃劑比較好。
1 水合金屬化合物阻燃劑
朱鵬等采用原位聚合法對經過表面改性的氫氧化鋁(ATH)進行了三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)包覆處理,探討了其單獨或與膨脹型阻燃劑(IFR)復配對PP阻燃性能及力學性能的影響。研究結果表明,ATH經MF包覆后平均粒徑增大,熱分解后的殘余質量下降,其用作PP阻燃劑時,由于能在較低溫度下釋放不燃性氣體,并有效抑制PP的熱分解,促進炭層結構形成,因而對PP表現出較好的阻燃效果,同時阻燃PP材料的力學性能也得到明顯改善。MF別是三者復配形成的三元阻燃劑體系對PP有良好的阻燃作用。
彭紅梅在ATH阻燃PP體系中引入過渡金屬鹽硝酸鎳作為協效催化劑,研究了硝酸鎳改性ATH阻燃體系對材料熱分解行為、燃燒性能的影響。結果表明,硝酸鎳協效催化劑可使材料的極限氧指數(LOI)提 高 到32.5%,達 到UL94V-0級。ATH表面負載硝酸鎳改性使材料的熱釋放速率、總熱釋放量明顯下降,火災危險性大幅降低。
邢丹等采用硬脂酸對氫氧化鎂復合阻燃劑進行表面改性,考察了改性劑用量、改性時間和改性溫度等因素對粉體改性效果的影響,確定了最佳改性工藝條件。將氫氧化鎂與PP混合壓板制成氫氧化鎂/PP復合材料,測試了復合材料和純PP的熱失重(TG),通過測試拉伸強度和沖擊強度,考察了改性前后氫氧化鎂對復合材料的機械力學性能的影響。實驗結果表明,最佳改性條件是改性時間為90min,改性溫度為80℃,改性劑質量用量為4%。通過純PP和復合材料的TG對比,PP的熱分解溫度從290℃升高到380℃,比純PP升高了90℃;改性氫氧化鎂的添加雖降低了復合材料的拉伸強度和斷裂伸長率,但復合材料的沖擊強度由2.09kJ/m2上升到3.23 kJ/m2,比純PP提高了54.55%。
郭軍紅等采用水熱法制備了一維材料ZnO和MoO3納米線(NWs),并將一維納米線和納米ATH與PP熔 融 共 混 制 備 了ZnO/MoO3/AL(OH)3/PP復合材料(NWs/ATH/PP)。研究了復合材料的熱穩定性、燃燒性能以及力學性能。結果表明,當添加質量分數為3.75%的ZnO納米線、質量分數為3.25%的MoO3納米線和質量分數為21%的納米ATH時,NWs/ATH/PP復合材料的初始分解溫度較純PP增加了17.8℃,殘重率為24.6%,峰值熱釋放速率(PHRR)和總熱釋放量(THR)分別下降了54.3%和25.7%,LOI提高了7.1%。
2 膨脹型阻燃劑
趙杰等研究了N-P膨脹型阻燃劑(NPR)對PP阻燃性能的影響。結果表明,當NPR質量(下同)添加量為20%時,PP/NPR復合材料沖擊性能最高;當NPR添加量為30%時,PP/NPR復合材料彎曲性能最高;NPR的加入可提高PP/NPR復合材料的熱穩定性;當添加量超過30%后,復合材料的分解殘余量無太大變化,但是NPR過量添加會惡化材料的力學性能;當NPR添加量為40%時LOI為23.3%,材料無法點燃,達到UL94V-0級。
趙智壘等以9,10-二氫-9-氧雜-1-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)與三聚氰胺(MEL)為原料制備 了 一種含磷、氮以及苯環的新型阻燃劑(DOPO-MEL),并將其與APP復配阻燃PP。結果表明,DOPO-MEL與APP具有良好的協同阻燃效應。將30%(質量分數,其中DOPO-MEL:APP=1:2)的膨脹型阻燃體系添加于PP時,復合材料的LOI為29.4%,且能夠通過UL94V-0測試。
羅超云等將由過氧化二異丙苯(DCP)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)交聯的所得的氮磷阻燃劑用于阻燃PP,研究了交聯劑與氮磷膨脹阻燃劑對阻燃PP的力學性能的影響。結果表明,交聯劑能有效降低膨脹型阻燃劑的用量,阻燃PP達到FV-0級時;未交聯PP的膨脹阻燃劑最小質量分數為30%,而交聯PP的膨脹阻燃劑最小質量分數為25%。
吳笑等將有機-金屬雜化三嗪化合物(SCTCFA-ZnO)與APP復配制備了膨脹型阻燃劑(IFR),通過LOI測試、垂直燃燒測試、錐形量熱分析、熱失重分析和掃描電子顯微鏡分析等表征方法研究了SCTCFA-ZnO/APP的協同作用對PP復合材料阻燃性能的影響。結果表明,APP與SCTCFA-ZnO復配可以有提高PP材料的阻燃性能。當IFR的添加量為25%(質量分數,下同),且APP/SCTCFA-ZnO的質量比為2:1時,復合材料的LOI最高,達到31.1%,達到UL94V-0級,IFR可提高復合體系的溫熱穩定性。阻燃復合材料燃燒后會形成一層致密、連續的炭層,從而起到良好的阻燃效果。
柴云等采用四乙氧基硅烷(TEOS)作為改性修飾劑,分別對PER和APP進行表面改性,制得IFR。向改性阻燃劑中加入納米氧化鑭(La2O3)作為阻燃協效劑,然后與PP混合,制備了疏水性膨脹型阻燃PP。研究了改性前后復合阻燃劑對PP阻燃性能和力學性能的影響。結果表明,改性后的阻燃體系表現出了較好的疏水性能,加入協效劑La2O3后,材料的阻燃性能和力學性能均較改性之前有所提高。
陳建江以多聚磷酸及無水哌嗪為起始原料,在高溫條件下一步合成高聚合度聚磷酸哌嗪。通過熱重分析研究了聚磷酸哌嗪的熱穩定性,然后將聚磷酸哌嗪與聚磷酸三聚氰胺鹽按3:2的質量比復配后按25%的添加量加到PP中,制備阻燃PP復合材料。按同樣的添加比例將常用的APP體系膨脹型阻燃劑加入PP中,通過垂直燃燒(UL94)測試研究了材料的阻燃性能,通過懸臂梁沖擊強度等測試研究了材料的力學性能。結果表明,合成產物聚磷酸哌嗪的起始熱分解溫度為280℃。當復合阻燃劑的質量總添加量為25%時,聚磷酸哌嗪體系和APP體系復合材料均可通過UL94V-0級垂直燃燒測試,但復合材料樣條經70℃水煮7d后,聚磷酸哌嗪復合材料仍然通過UL94V-0級垂直燃燒,而APP體系復合材料僅能通過UL94V-1級別。這表明聚磷酸哌嗪體系膨脹型阻燃劑對PP具有良好的阻燃作用,且性能優于APP體系膨脹型阻燃劑。
總結:
PP用阻燃劑品種較多,各品種具有各自的特點。采用表面改性及微細化等措施對水合金屬化合物阻燃劑進行改性,可以克服常規無機阻燃劑添加量大,對制品加工性能和物理性能有較大影響的不足,將是其今后應用于PP阻燃的開發重點。對于膨脹型阻燃劑,開發新型膨脹型阻燃劑以及新型組合體系是今后應該努力的方向。
復合阻燃劑體系綜合了各單一組成的優點,具有阻燃效果好、成本低等優點,將是未來PP阻燃用的主流阻燃劑,因此,新型多功能阻燃協效劑是今后的開發關鍵。
青島美泰塑膠成立于2007年,島美泰塑膠具有15年改性塑料、染色、色母生產經驗,專注于一對一定制開發,成熟配方,確保產品能準確匹配客戶要求。如果您有阻燃PP的需求,歡迎來電咨詢,您也可以在線咨詢/留言,直接與客服進行溝通。
【本文標簽】 美泰塑膠動態 改性塑料哪家好 注塑顏色不穩定怎么辦 PC/ABS合金多少錢
【責任編輯】