新型无卤阻燃聚丙烯材料结晶性能.pdf

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1、第4O卷第1l期化工技术与开发Vo1．40No．112011年11月~rechnology&DevelopmentofChemicalIndustryNOV．2011新型无卤阻燃聚丙烯材料结晶性能杨关珠(广州医学院，广东广州510182)摘要：将多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)及有机化蒙脱土(OMMT)于160℃下预混，制备了新型膨胀型阻燃剂(IFR)以PP为基材，IFR为阻燃剂，聚苯乙烯一丁二烯．苯乙烯(SBS)为增韧剂，马来酸酐接枝聚丙烯(PP．g—MAH)为增容剂，通过熔融挤出制备了新型阻燃PP(FRPP)。通过XRD、POM和DSC对材料非等温结晶性

2、能进行了研究。结果表明，加入IFR后，IFR诱导PP形成一定量8晶型；少量OMMT在基体中以剥离形式存在，使晶粒尺寸得到细化；由于OMMT促进了PP的异相成核，OMMT片层可减少材料的结晶活化能，当体系中的OMMT质量分数为4phr时，结晶活化能最低。关键词：阻燃PP；有机蒙脱土；非等温结晶动力学中图分类号：0631．12文献标识码：A文章编号：1671．9905(2011)11-0023．03聚丙烯是一种综合性能较好的聚合物材料，粒料)，三聚氰胺(MEL，粉料)，多聚磷酸铵(APP，由于其易燃性．在很多场合都必须进行阻燃改性⋯。粉料)，有机蒙脱土(OMMT，粉料)；马来酸酐膨胀型阻燃

3、剂(IFR)由于具有低毒、低烟、低腐(MAH)接枝聚丙烯(PP—gMAH，G=0．8％左右)；聚蚀、无熔滴等优点，近年来成为了阻燃改性的新苯乙烯一丁二烯一苯乙烯[SBS，1201(YH一796)]。亮点，并显示出巨大的发展前景。目前对于膨胀1．2无卤阻燃聚丙烯材料的制备型阻燃剂，使用较多的是通过添加酸源[聚磷酸将OMMT、APP、PER、MEL按照比例在共混铵(APP)]、炭源[季戊四醇(PER)]、气源[三聚氰机中高温(160％左右)预混15min，将得到的复配胺(MEL)=PP基体中，利用膨胀阻燃机理提高阻燃剂与PP、PP．g．．．MAH、SBS按照比例在共混机材料的阻燃性能。目前

4、对PP／IFR共混体系的研中常温共混30min，混合均匀。在同向双螺杆挤出究主要集中在如何提高阻燃性能上，而对体系的机上熔融挤出，造粒。结晶性能研究较少。高聚物的结晶动力学可分为1．3配方组成表等温结晶动力学和非等温结晶动力学，其中，非配方组成情况如表1所示。等温结晶动力学过程与制品成型过程更接近。为表1样品配方组成表了获得高性能的聚合物材料，对材料的结晶动力原料PPAPPPERMELPP—g—AHSBSOMMT学的研究特别是非等温结晶动力学有着重要的110oO0实际应用意义_3_，本文通过添加经高温预混的复2l0030l031003010配阻燃剂(OMMT、APP、PER、MEL)于

5、PP基体中，4#1o03010优选接枝率适当的PP—g-MAH~作为相容剂，并5l003010添加了一定量的增韧剂SBS[]，采用熔融插层法制备出了综合性能较好的新型无卤阻燃聚丙烯，1．4分析仪器及分析方法利用XRD、DSC、POM等方法研究PP和阻燃PP1．4．1X射线衍射(XRD)体系的非等温结晶性能。用Y2000型X射线衍射仪测量，测试条件：2O衍射角范围2。～4Oo，CuKa射线辐射(k=1实验部分0．154nm)，扫描速率：1．8。·min～，管电流：20mA，管1．1主要原料电压：30kW。聚丙烯(PP，粒料，N—T30S)，季戊四醇(PER，1．4．2非等温结晶动力学收稿

6、日期：2011-07．20化工技术与开发第40卷样品在DSC上进行热分析，先将样品迅速升种晶型共存的结晶体系。仅晶型对材料刚性贡献温至230％，恒温保持5min以消除热历史的影大，而13晶型对材料韧性的贡献大，由于该阻燃响，然后按设定的冷却速率恒速降温进行非等温PP是由两种晶型构成，且晶粒较小，所以能够同结晶动力学的测定。选用的冷却速率R为5℃·时表现出较好的强度和韧性。另外，在FRPP中，min～、10oC·rain～、20oC·min～、40oC·min～，记录降OMMT原来在20角为5．98。处衍射峰消失，表明温DSC曲线，样品重量为4-6mg。每次测试均换FRPP中的OMMT以

7、剥离状态存在。取新样，所有测试均在N保护下进行，N流速2．2结晶活化能50mL·min～。利用Kissinger公式可计算PP及阻燃PP的1．4．3偏光显微镜(POM)结晶活化能，即：用手术刀切下纯PP和阻燃PP薄片夹在盖In(×+C(1)玻片之间，加热到230％．在230％恒温5min使样式中：△E为结晶活化能；尺为气体普适常数；品充分熔融．压制成薄膜样品，然后迅速降温至为结晶峰峰顶温度；c为常数。由ln(~o)一130％，并在该温度下结晶1