PP纳米复合材料阻燃性研究.pdf

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1、第4O卷第11期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·103·2012年11月PP纳米复合材料阻燃性研究术周磊，郑来云，李冬泽，石坚，杨宇宁。(1．天津出入境检验检疫局工业产品安全技术中心，天津300201；2．天津市检验检疫科学技术研究院，天津300457；3．天津科技大学，天津300457)摘要：以多壁碳纳米管(MWCNTs)作为纳米阻燃材料，同时加入了磷酸三苯酯和聚磷酸铵协同阻燃，使用熔融共混法制备了PP阻燃样品。采用氧指数仪和微型量热仪研究了MWCNTs和阻燃剂对PP阻燃性能的影响，当MWC—NTs与协同阻燃剂共同阻燃PP时，材料的氧指数(LO

2、I)明显提高，热释放速率大幅下降，同时力学强度也有所提高。关键词：聚丙烯；碳纳米管；氧指数；热释放速率DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2012．11．027中图分类号：TQ325．14文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)11—0103—04TheFlameRetardantStudyonPOlyprOpyleneNanocompositeZHOULei’，ZHENGLai。yun’，LIDong’ze，SHIJian，YANGYu—ning(1．TechnicalCenterforSafetyofInduxtrialPro

3、ductsofTianjinEntry—ExitInspectionandQuarantineBureau，Tianjin300201，China；2．TianjinAcademyofScience&TechnologyforInspection&Quarantine，Tianjin300457，China；3．TianjinUniversityofScienceandTechnology，Tianjin300457，China)Abstract：Themulti‘wallcarbonnanotubeswasusedasnano。retardantmaterials

4、，whileaddingtriphenylphosphate，ammoniumpolyphosphateasflameretardants，PPflameretardantsamplewaspreparedbymeltblendingmethod．TheeffectofMWCNTsandflameretardantagentontheflameretardanceofPPwasstudiedbyLO／andmicro—calorimetry(MCC)．WhenMWCNTsandflameretardantagentwereappliedtoPP，TheLOIincr

5、eased，andtheheatreleaserate(HRR)decreasedsignificantly，whilethemechanicalprope~iesimproved．Keywords：PP；CarbonNanotubes；LOI；HRR聚丙烯(PP)是世界产量最大的树脂之一，广粒径的减小，比表面积相应增加，颗粒与外界接触面泛应用于包装、纺织、建材、汽车、电器及办公用品也相应增加，为燃烧产生的自由基提供更多的复合等多个行业。随着PP的不断发展，它的缺点也显现“场所”，从而有效抑制了自由基的连续链反应。了出来——易燃，这限制了PP的使用。因此，对于本研究

6、采用多壁碳纳米管(MWCNTs)作为纳米PP材料的阻燃性能研究就显得十分重要¨J。阻燃材料，同时加入了磷酸三苯酯和聚磷酸铵协同阻碳纳米管(CNTs)有着极高的长径比，在力学、燃，使用熔融共混法制备了聚丙烯、碳纳米管和阻燃导电以及传热等方面表现出非常优异的性能，剂复合材料，研究了碳纳米管以及阻燃剂对PP阻燃因此，人们将其视为非常理想的聚合物改性材料。但性能的影响，并对复合材料的拉伸强度进行了研究。现有文献对CNTs的阻燃机理讨论得较少。初步研究1实验部分表明，碳纳米管加入聚合物中起到纳米阻隔作用和交1．1主要原料联成炭的机理，碳纳米管与聚合物热解燃烧生成的炭PP：T3

7、0s，中国石油化工股份有限公司天津分化层一起形成一层致密保护层，隔绝外部热量与氧进入聚合物内部，同时起到了降低热分解速度和燃烧速公司；MWCNTs：管径l0～20nm，长度5～15m：度，保证可燃挥发性进入气相燃烧区。随着碳纳米管深圳纳米港科技有限公司；浓硫酸、浓硝酸(65％国家质检总局科技计划(2012IK123)，天津市应用基础及前沿技术研究计划(11JCYBJC03400)，天津市科技计划项目(12ZCZDSF01000)，天津科技大学实验室开放基金(1103A208)作者简介：周磊，男，34岁，博士，主要从事材料阻燃性能评估技术研究。zhou12@tjc