包覆CNT和膨胀阻燃剂在聚丙烯基体中的协效阻燃性.pdf

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1、第43卷第6期塑料工业CHINAPLASTICSINDUsTRY·101·2015年6月包覆CNT和膨胀阻燃剂在聚丙烯基体中的协效阻燃性术周磊，李东泽，于燕燕，张丛卉。(1．天津出入境检验检疫局，天津300308；2．天津科技大学，天津300457)摘要：制备包覆改性的多壁碳纳米管(MWCNTs)，加入聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺脲酸盐(MCA)复配制得聚丙烯基复合材料。通过熔融共混法制备不同组分的复合材料。通过红外光谱(FHR)和扫描电镜(SEM)对改性前后的碳纳米管进行表征。采用万能拉力机、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、微

2、型量热仪(MCC)、热重分析仪(TGA)等分析了复合材料的阻燃性能与阻燃协效性。结果表明，包覆处理碳纳米管可以提高分散性，有利于提高材料的力学性能。添加质量分数为30％的膨胀阻燃剂(IFR)和0．1％的MWCNTs时，复合材料垂直燃烧可达到UL94V-O级别，氧指数达27％，热释放速率峰值下降25．4％，残炭量达18．5％。同时加入碳纳米管和膨胀阻燃剂比单独添加膨胀阻燃剂效果好，这是由于加入碳纳米管成炭进一步提高。说明碳纳米管和膨胀阻燃剂之间存在协效性。关键词：聚丙烯；碳纳米管；膨胀阻燃剂；协效性；氧指数DOI：10．3969／j．issn

3、．1005—5770．2015．06．024中图分类号：TQ324．8文献标识码：B文章编号：1005—5770(2015)06-0101—05Flame—retardedSynergybetweenCoatedCNTandanIntumescentFlameRetardantinPOlyprOpyleneMatrixZHOULei，LIDong—ze，YUYan—yan。ZHANGCong-hui，(1．TianjinEntry—ExitInspectionandQuarantineBureau，Tianjin300201，China；2

4、．Tia．jinUniversityofScienceandTechnology，Tianjin300457，China)Abstract：Thecoatedmulti-walledcarbonnanotubes(MWCNTs)werepreparedandthenmixedwithammoniumpolyphosphate(APP)andmelaminecyanurate(MCA)topreparepolypropylene-basedcompositematerials．Thecompositematerialswithvariousc

5、omponentswerepreparedbymeltblending．Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)andscanningelectronmicroscope(SEM)wereutilizedtocharacterizethemorphologyoftheMWCNTsbeforeandaftermodification．Theflameretardingpropertiesandflame-retardedsynergywereevaluatedbyuniversaltensilete

6、stingmachine，limitedoxygenindex(LOI)，verticalburning(UL-94)，microcombustioncalorimeter(MCC)，thermalgravimetricanalysis(TGA)．Theresultsdemonstratedthatthecoatedmulti-walledcarbonnanotubesimprovedthedispersionandmechanicalpropertiesofcompositematerials．Whenadding30％intumesce

7、ntflameretardant(IFR)and0．1％MWCNTs，theverticalburningratingofthecompositematerialsreachedUL94V-O，itsoxygenindexwas27％，thepeakheatreleaserate(尸)reducedby24％，andcharresiduewas13．6％．ThecompositematerialscontainingbothIFRandMWCNTspresentshadbetterflameretardancythanitscounterp

8、artcontainingsingleIFR．Itwasbecausethatthecharringabilityofthecompositewasenhancedfurther