聚丙烯复合材料阻燃机理及性能研究.pdf

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1、第43卷第8期塑料工业CHINAPLASnCSINDUSTRY·75·2015年8月碱式硫酸镁晶须／微胶囊红磷／聚丙烯复合材料阻燃机理及性能研究彭真，林晓丹，罗钟瑜，乔栩(华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640)摘要：采用碱式硫酸镁晶须(MHSH)与微胶囊红磷(MRP)复配制备无卤阻燃聚丙烯(PP)复合材料，对MHSH／MRP复配阻燃机理、无卤阻燃PP的阻燃性能进行系统的研究。结果表明，在空气氛围下，MHSH降解脱水过程与MRP的氧化过程重叠；两者的复配使MHSH脱出的水被氧化磷吸收

2、，从而提高了残重率；MHSH与MRP协同阻燃PP，可形成以MHSH分解产物硫酸镁、氧化镁、磷酸镁盐、偏磷酸、聚磷酸等为复合阻隔层的表层结构，提高了PP的热降解稳定性；当30％MHSH和10％MRP添加到PP中，制得氧指数达26．1％、垂直燃烧(UL94)V_o级的PP复合材料。关键词：聚丙烯；碱式硫酸镁晶须；微胶囊红磷；阻燃机理DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．08．018中图分类号：TQ325．1文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)08—007

3、5—05StudyontheFlame-retardantMechanismandFlameRetardancePropertiesofSulfateHydrateWhisker／MicroencapsulatedRedPhosphorus／PolypropyleneCompositesPENGZhen，LINXiao—dan，LU0Zhong—yu，QIAOXu(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechn

4、ology，Guangzhou510640，China)Abstract：Non-halogenflameretardantPPcompositeswerepreparedbyusingmagnesiumhydroxidesulfatehydratewhisker(MHSH)andmicroencapsulatedredphosphorus(MRP)asthecompositeflame—retardantagent．Theflame—retardantmechanismofMHSH／MRPand

5、theflameretardancepropertiesofPPcompositesweresystematicallyinvestigated．TheresuhsshowedthatthedehydrationprocessofMHSHandtheoxidationofMRPoverlappedunderairatmosphere．ThewaterfromthedegradationofMHSHwasabsorbedbyphosphorusoxidewhenMHSHandMRPbothexist

6、ed．SOtheyieldoftheresiduewasincreased．TheCO—operationbetweenMHSHandMRPonretardantPPimprovedthethermaldegradationstabilityofPP．forthesynergisticeffectbetweenMHSHandMRPeffectivelypromotedtheformationofthesurfacestructureinwhichmagnesiumsulfate，MgO，magne

7、siumphosphatesalt，metalphosphoricacidandpolyphosphoricacidcomposedthebarrierlayer．When30wt％MHSHand10wt％MRPwereadded．thelimitingoxygenindexvalueofPPcompositeswas26．1％andverticalcombustionperformancecouldreachUL94V-()leve1．Keywords：Polypropylene；Sulfate

8、HydrateWhisker；Micr0encapsulatedRedPhosphorus；FlameRetardantMechanism碱式硫酸镁晶须(MHSH)为单晶纤维状无机晶残留物形成的物理保护阻隔层和MHSH在基体中的须，具有增强、阻燃、抑烟和填充的作用。从其化学迷宫效应延缓了气体的挥发，而Lu等指出保护性组成可知，MHSH受热降解吸热降低基体材料表面的炭层由MHSH聚集体在燃烧过程中形成。MHSH降温度、释放大量水蒸气稀释火焰中可燃性气体浓解释放的水蒸气可能推动硅酸盐层