改性膨脹阻燃體系對聚丙烯的阻燃性能及耐水性能影響.pdf

1、聚丙烯(PP)是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用最普遍的通用塑料之一,由于聚丙烯性能優(yōu)異,其在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,例如家庭用品、建筑材料、汽車制造、電子、電器等行業(yè)。但聚丙烯是一種極易燃燒的聚合物,其氧指數(shù)僅為17～18％,這極大地限制了PP的應(yīng)用。因此,開展聚丙烯阻燃性能的研究,受到了許多研究人員的關(guān)注,膨脹型無鹵阻燃技術(shù)是聚丙烯阻燃領(lǐng)域新興的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文對聚磷酸銨進(jìn)行表面改性,研究了表面改性APP的制備的最佳條件,結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加AP

2、P量的O.5％的有機(jī)改性劑,改性5rain,在150℃下干燥2h,所得到的表面改性聚磷酸銨(SMAPP)耐水效果最好,溶解度為0.2224g/100mL,包覆活化程度達(dá)到94.46％。
　　 利用本實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)合成的三嗪系成炭發(fā)泡劑(CFA)、聚磷酸按(APP)或表面改性聚磷酸銨(SMAPP)及協(xié)效劑(4A分子篩、TiO2、M-SiO2)復(fù)配出膨脹阻燃劑,用于PP體系的阻燃。研究了APP和SMAPP對IFR-PP材料性能影響,

3、結(jié)果發(fā)現(xiàn)SMAPP對IFR-PP材料綜合性能更為有利,當(dāng)阻燃劑添加量為22％時(shí),其中以M-SiO2為協(xié)效劑、加入SMAPP的IFR-PP材料性能更好,IFR能更好的分散在PP中,氧指數(shù)達(dá)到36.8％,通過UL94V-0級(jí),耐水性實(shí)驗(yàn)后,失重率為2.92％,氧指數(shù)仍達(dá)32.5％,通過UL-94V-1級(jí)。
　　 研究了含硅協(xié)效劑對IFR-PP材料性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),加入兩種不同的硅協(xié)效劑都能提高IFR-PP材料阻燃性能和力學(xué)性能、

4、材料的表面張力減小、耐水性增強(qiáng)。加入硅樹脂能夠更有效的提高材料的綜合性能。其中,當(dāng)阻燃劑添加量為20％,其中當(dāng)添加5.5％硅樹脂協(xié)效劑在IFR中時(shí),氧指數(shù)達(dá)到36.3％,1.6mm樣條能夠通過UL94V-0級(jí),經(jīng)過耐水性實(shí)驗(yàn),失重率僅為1.89％,阻燃性能仍然能達(dá)到UL94V-0級(jí),氧指數(shù)達(dá)到34.9％。
　　 采用熱重分析儀(TGA)和錐形量熱儀(CONE)對未加協(xié)效劑的IFR-PP材料,加入5.5％的M-SiO2的IFR-P

5、P材料,加入5.5％的硅樹脂的IFR.PP材料,進(jìn)行熱降解和燃燒行為的測試,結(jié)果表明硅樹脂協(xié)效劑的加入不但能夠更有效地催化促進(jìn)體系分解,提高IFR-PP體系最終的成炭量,從而提高IFR-PP材料在高溫下的熱穩(wěn)定性,而且使得PP體系的熱釋放速率(HRR)、熱釋放總量(THR)、質(zhì)量損失速率(MLR)、CO生成速率(COP)以及煙產(chǎn)生速率(SPR)大幅度降低,提高了IFR-PP材料的的阻燃性能。
　　 利用掃描電鏡,觀察阻燃劑在PP