无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备及性能研究

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1、西华大学硕士学位论文无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备及性能研究材料学专业研究生闰光红指导教师魏刚副教授聚丙烯(PP)是一种综合性能优良的通用高分子材料，广泛应用于电子电器、汽车等领域。随着其应用范围的日益扩大，对聚丙烯的阻燃性能提出了更高要求。鉴于对环境的保护，卤系阻燃剂的应用受到限制，无卤阻燃聚丙烯已成为当前的研究热点。但与卤系阻燃剂相比，无卤阻燃剂阻燃效率仍然较低，对材料的力学性能影响较大。为此，研制高效、环保且力学性能优良的阻燃PP是很有必要的。本论文首先就三元复合膨胀型阻燃剂(AM一ⅡR)对PP阻燃及力学性能的影响进行研究，然后考察了不同阻燃协效剂与AM-WR并用对PP的协同阻燃作用。

2、在此基础上，进—步研究了玻璃纤维对阻燃PP的增强作用，制备得到综合胜能优良的无卤阻燃聚丙烯复合材料。主要研究内容及结果如下：(1)选用高聚合度的聚磷酸铵(APP)、蜜胺磷酸盐(Ⅷ)、季戊四醇(PER)复配组成膨胀型阻燃剂，考察了APP与MP并用对PP阻燃的协效性，以及PER含量对体系性能的影响。结果表明，当APP／MP／PER；(0．35"-0．49)／(o．21～O．35M0．3"---'0．4)时对PP的阻燃性能较好。以APP／MP／PER=0．40／0．25／0．35(总量为1)复配成阻燃剂AM-IFR，并制备成PPtAM-IFR复合阻燃材料。当AM-IFR的添加量为15％时，复合阻

3、燃材料的氧指数可达27％，’在空气中点燃后可自熄，且复合材料的力学性能与纯PP相当。进一步分析表明：AM-IFR可大幅提高PP的熔融指数，使PP的耐热变形温度增加，同时还可使复合材料晶粒细化，促进PP成炭，使热降白翠温度范围变宽。(2)通过氧指数(LOI)、热重分析(TGA)、扫描电境(sEM)等测试方法，考察了蒙脱土(Na-~mfr)、有机化蒙脱土(o】旧胛)、4A分子筛等阻西华大学硕士学位论文燃协效剂对PP／AM-IFR复合阻燃材料的协同阻燃作用、热稳定性能、燃烧炭层结构的影响，并借助X射线(Ⅺ①)表征了PP／AM-IFR／OMMT纳米复合材料的结构。研究表明，适量的Na-MMT、OM

4、MT、4A分子筛与PP／IF-AMP,．阻燃体系均具有较好的阻燃协效性，可促使PP进一步成炭，并有助于高质量炭层的形成。(3)考察了玻纤对无卤阻燃PP性能的影响。研究结果表明，随玻纤含量的增加，复合材料的阻燃性能降低，力学性能、耐热变形及热稳定性能可得到有效提高，而对复合材料的熔融指数影响不大。关键词：聚丙烯；膨胀型阻燃剂；协效剂；阻燃性能；力学性能西华大学硕士学位论文StudyonPreparationandpropertiesofHalogen·-freeFlameretardantPolypropyleneGraduate：YahGanghongSupervisor：WeiGangP

5、olypropylene畔)isawidelyusedcommoditythermoplasticwithanumberofdesirablepropeaies，whichiswidelyusedintheareaofelectricalappliance，theautomotiveindustryandSOOil．withitsscopeofapplicationincreasingdemandsoftheirfire-retardantpropertieshavebeenhigherandhigher．Whereastheprotectionoftheenvironment,appli

6、cationofthehalogenflameretardanthadbeenrestricted,andtheefficiencyofinorganicflameretardantislowerwiththed泖ofmechanicalproperty．SoitisessentialtoresearchaflameretardantPPwithhigherefficiency,environment-fi-iendlyandexcellentcomprehensiveperformance．Influencesofdifferentfire-retardamsyneI蜥cagentson

7、ternaryeor掣undingintumescentflameretardantwaeexplored如thispaper9researchedthepropeIliesofgla：ssfiberenhancedthefire-retardantPP,andachievedthehalogen-freeflameretardantpolypropylenecompositeswithexcellentcomprehe