無鹵膨脹型阻燃聚丙烯的協(xié)同阻燃性能研究.pdf

1、無鹵膨脹型阻燃劑(IFR)是一種以磷氮系為主要成分的阻燃劑,用該阻燃劑處理聚丙烯(PP)等塑料可以提高材料的阻燃性能,同時有效抑制有毒煙塵和氣體的釋放。如今,IFR系統(tǒng)中酸源、碳源和氣源之間的協(xié)同阻燃效應已研究得比較深入,而對催化或成炭協(xié)效劑與三源之間協(xié)同阻燃研究鮮有報道。本文以IFR/PP為研究對象,分別研究討論了不同協(xié)效劑與單組分大分子IFR或多組分混合型IFR之間的協(xié)同阻燃效應。采用分步滴加堿液的方法代替了傳統(tǒng)的合成單組分大分子膨

2、脹型阻燃劑b-MAP的工藝。當NaOH的添加量為0.19mol(與合成產(chǎn)物理論值的摩爾比為1.9:1)時,獲得b-MAP的產(chǎn)率最大,為97.9％。研究同時發(fā)現(xiàn),中間體雙氯螺磷的水解產(chǎn)物先是與三聚氰胺單邊成鹽,然后再完成雙邊成鹽反應。在合成b-MAP過程中添加十二烷基苯磺酸鈉等表面活性劑,可以增加其與PP復合效果,分散相和連續(xù)相規(guī)整的排列使得材料受熱發(fā)泡膨脹產(chǎn)生定向作用,膨脹炭層的阻隔性能得到增強,有利于提高材料的阻燃性能。多組分IFR體

3、系中添加不同種類和含量的協(xié)效劑,協(xié)同催化效率(單位質量提高被阻燃材料的LOI值)的高低依次為糊精＞鉬酸鈉＞甲基纖維素＞氧化鋅＞硼酸。二乙酸纖維素不是IFR有效的阻燃協(xié)效劑。通過SEM觀測得出,合適的協(xié)效劑可以加速IFR體系酯化和膨脹的進程,改變最終膨脹炭層的微觀結構,使得炭層堆疊緊密且孔隙小,從而使炭層的阻隔性能增強。初步探討了六種協(xié)效劑對IFR/PP中的聚磷酸銨(APP)晶相生長和PP的α晶型的影響,發(fā)現(xiàn)APP的非晶相生長可以促使材料