抗紫外光老化阻燃聚丙烯的研究.pdf

1、聚丙烯(PP)因其綜合性能優(yōu)良,而廣泛應(yīng)用于家電、建筑和汽車等領(lǐng)域,但是其自身易燃且耐紫外光老化性不好,從而限制其使用范圍。本文采用PP為基體,三元乙丙橡膠(EPDM)和馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)為彈性體,溴系阻燃劑和膨脹阻燃劑(IFR)為阻燃劑,抗氧劑、紫外光吸收劑UV531、受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)為紫外光穩(wěn)定劑,以及協(xié)效劑海泡石(SP)制備了抗紫外光老化阻燃PP復(fù)合材料。研究了阻燃劑、彈性體、HALS對PP

2、阻燃、力學(xué)和光老化性能的影響,并利用熱重分析儀(TGA)和掃描電子顯微鏡(SEM)進一步研究了阻燃PP體系的熱分解性能和殘?zhí)啃蚊?采用傅立葉變換衰減全反射紅外光譜儀(ATR-FTIR)研究了抗紫外光老化阻燃PP體系的紫外光氧化降解性能,為制備高性能的抗紫外光老化阻燃PP復(fù)合材料提供理論指導(dǎo)。主要研究結(jié)果如下:
　　 首先比較了八溴醚、八溴雙酚S醚兩種阻燃劑對PP性能的影響,研究表明八溴雙酚S醚阻燃PP體系的阻燃和力學(xué)性能較好,但

3、是體系的沖擊強度很低;采用EPDM對八溴雙酚S醚阻燃PP體系進行增韌,研究發(fā)現(xiàn)少量的EPDM可以使體系沖擊強度提高,同時能保持體系的極限氧指數(shù)(LOI)值不變,但是當(dāng)EPDM用量大于3wt％時,由于八溴雙酚S醚對EPDM的阻燃失效,導(dǎo)致體系阻燃性能下降。
　　 其次比較了EPDM和EPDM-g-MAH對PP/IFR體系性能的影響,研究表明,EPDM-g-MAH對體系力學(xué)性能的影響顯著;通過在PP/EPDM-g-MAH/IFR體系

4、中添加SP,在不增大IFR用量的情況下,材料的LOI有明顯提高,殘?zhí)柯试黾?阻燃效率明顯改善。SP和氧化鋅的加入促進了APP/PER膨脹阻燃劑在PP體系中的交聯(lián)成炭作用。由于SP與PP相容性不好,通過SP表面處理調(diào)節(jié)PP與SP的界面性能,研究表明,硅烷改性后的SP提高了SP與PP基體的相容性,體系的LOI值從29提高到32。
　　 八溴S醚在紫外光照射下會產(chǎn)生Br·,可與PP生成烷基自由基,而IFR中的多聚磷酸胺在光照下易分解成

5、焦磷酸鹽,所以八溴雙酚S醚和IFR的加入均會加快PP的光降解速率;而復(fù)合光穩(wěn)定劑的加入,均減緩了PP、八溴雙酚S醚和IFR的光降解速率。在八溴S醚阻燃PP體系中,主要是由于體系中加入的HALS堿性較弱,與八溴S醚光老化時釋放的HBr對抗性不明顯。而在IFR阻燃PP體系中,IFR不會影響HALS的光穩(wěn)定性。
　　 在PP/IFR體系中添加SP后,發(fā)現(xiàn)SP對體系具有一定的抗紫外光老化作用,且SP主要在紫外光照射的初期起到一定的延緩P