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《无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备研究第24卷第3期2010.09沈阳化工大学JOURNAL0FSHENYANGUNWERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYV01.24No.3Sep.2010文章编号:1004—4639(2010)03—0234—06无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备研究梁兵,刘世军(沈阳化工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110142)摘要:为获得较好阻燃性能的聚丙烯(PP)复合材料,实验通过加入较大量的无机复合阻燃剂以实现其阻燃性能,加入大分子的增容物以提高体系的韧性,加入大分子的接枝物以改善无机粒子
2、和聚合物之间的相容性,从而弥补因为加入大量无机阻燃剂引起的机械性能的损失.当m(氢氧化镁):m(氢氧化铝)为4:1,硼酸锌加入35g,红磷加入65g时,材料的阻燃性能满足垂直燃烧等级UL一94,为V-0级,机械性能也较好;当增韧体系m(乙烯-辛烯共聚物):m(三元乙丙橡胶)((POE):m(EPDM))为l10:30时,制得的聚丙烯复合材料的综合性能较好,拉伸强度为l9.35MPa,断裂伸长率可达到350.47%,冲击强度可达到35.23kJ/m,阻燃性能仍然保持在垂直燃烧等级uL-94,为V-0级.所以,无机阻燃剂氢氧化镁
3、,氢氧化铝,红磷和硼酸锌一起使用可以达到很好的阻燃效果,通过大分子增容剂对PP无卤阻燃体系进行增韧,可以同时满足PP复合材料的阻燃性能和机械性能.关键词:聚丙烯;无卤阻燃;协同阻燃;增韧中图分类号:TQ325.14文献标识码:A目前,随着社会的不断进步和发展,人们的环保意识也不断增强,因此,对于环保型阻燃制品的要求也是越来越高.环保型的无卤阻燃聚丙烯复合材料也因此得到了广泛的应用¨-2J.其中无机填加型的阻燃剂氢氧化镁,氢氧化铝,硼酸锌等是使用较多的无卤阻燃剂.而且,氢氧化镁,氢氧化铝,硼酸锌,红磷之间有一定的协同阻燃作用-
4、6],同时无机阻燃剂的加入也可以很大程度上降低原料成本,但是随着无机阻燃剂用量的增大,复合材料的机械性能也有很大的损失.这就需要在满足阻燃性能的前提下加入增容物对复合材料进行增韧.笔者采用氢氧化镁,氢氧化铝,硼酸锌和红磷复合阻燃剂对PP进行阻燃改性研究,通过POE,和EPDM对PP复合材料进行增韧J,制备既具有较高机械性能又能够满足阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯复合材料.1实验部分1.1实验原料实验原料列于表1中表1Tablel原料Materials1.2实验设备实验设备列于表2中收稿日期:2009—09—22作者简介:梁兵(19
5、68一),男,辽宁绥中人,教授,主要从事高分子材料加工及改性研究第3期梁兵,等:无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备研究2351.3实验工艺方法将称量好的增容物,PP,无机阻燃剂和助剂放人到高速混合机中,混合大约30min,混合均匀后用双螺杆挤出机挤出造粒,然后干燥3—4h,粒料采用注塑机注塑成型,制得测试试样,燃烧样条使用平板硫化机对粒料进行模压成型.1.4测试及测试标准拉伸强度:参照GB/T1040.2-2006;缺口冲击强度:参照GB/T18438-1996;熔融指数:参照GB/T3682-2000;氧指数:参照GB/T240
6、6—1993;垂直燃烧等级:参照GB/T2408—1996.2实验结果与讨论2.1聚丙烯M710的性能聚丙烯M710的性能如表3所示.表3聚丙烯(M710)的性能Table3ThepropertiesofPP(M710)2.2阻燃体系对PP复合材料性能的影响2.2.1(MH):m(ATH)对聚丙烯复合体系性能的影响固定PP和其它助剂总量为500g,MH与ATH的总量为500g,分别研究了MH与ATH的质量比例为4:1,2:1,1:1,1:2,1:4时,对聚丙烯复合材料陛能的影响,结果如图1～图2所示.日塞越鹱量罐昌●晒怊量m
7、(MH):m(ATH)图1m(MH):m(ATH)对PP复合材料性能的影响Fig.1ThepropertiesofPPcompositeinfluencedbym(MH):m(ATH)ratio纛m(MH):m(ATH)图2m(MH):m(ATH)对PP复合材料氧指数的影响Fig.2LOIofPPcompositeinfluencedbym(MH):m(ATH)ratio如勰O0998877665沈阳化工大学2010焦由图1一图2可以看出:随着m(MH):(ATH)比例的变化,氧指数的大小也随着有一定的变化.在相同的填充量下
8、,不同配比的氢氧化铝,氢氧化镁,其阻燃效果差别不明显,但两种物质复合使用比单独使用效果要好,因为虽都是脱水反应,但在分解温度和吸热量上有差别.氢氧化镁需在更高的温度下才脱水,并同时有碳化效果.而氢氧化镁的吸热量相对小些,因其抑制材料温度上升的效果不如氢氧化铝,两者复合使用则能相互补充,其阻
