聚丙烯膨胀阻燃中协效作用的研究.pdf

2014年全国塑料着色与色母粒学术交流会论文集聚丙烯膨胀阻燃中协效作用的研究张雯乔辉李艳东(北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029)摘要:本文主要对某改性硅油和钛白粉在膨胀阻燃聚丙烯(PP)中的协效作用应用进行了研究。研究结果表明改性硅油和钛白粉的加入可以有效提高阻燃母粒的阻燃效果。关键词:PP改性硅油钛白粉膨胀阻燃聚丙烯(P01)rpopylene)是一种使用量最大的通用塑料之一,具有质轻,无毒等优良的综合性能,被广泛应用于生活日用品、包装、电子电气、汽车建材等诸多领域[11。然而,聚丙烯的LOI较低,在空气中容易燃烧,火灾危险性较大,严重制约了聚丙烯在家用电器等众多领域中的应用。目前,常见的聚丙烯无卤阻燃研究主要为金属氢氧化物阻燃、磷系阻燃、硅系阻燃、硼系阻燃、膨胀阻燃。其中,膨胀型阻燃剂具有无卤、高效、无毒、抑烟等特性,具有较大研究价值【2】。与溴系阻燃体系相比,膨胀型阻燃体系具有阻燃效率低的缺点,通过向膨胀型阻燃体系中添加协效剂以提高膨胀型阻燃剂的阻燃效率是一直以来研究的热点。文献表明[3】,聚硅氧烷可用作膨胀型阻燃剂的协效剂,对聚丙烯具有较好的阻燃作用,甲基硅油经过改性处理,使部分甲基被苯基取代,得到改性硅油。改性硅油耐高低温、耐辐照,并具有较好的润滑性【41。羟基硅油、氯化硅氧烷等都曾作为协效阻燃剂使用,而改性硅油协效阻燃鲜有报道。钛白粉(tit锄iumoxide),学名为二氧化钛(Ti02),化学性质稳定,是目前世界上性能最好白色颜料【51之一。冯才敏‘61等研究表明,二氧化钛、氧化锌等均能提高聚丙烯的阻燃性能。本实验使用了一种高效膨胀型阻燃剂制备阻燃母粒【7】,对聚丙烯进行阻燃,研究阻燃母粒中改性硅油和钛白粉的加入对聚丙烯燃烧性能的影响。1实验部分本次实验选用一种高效膨胀型阻燃剂SR-50A制备了浓度为60叭%的PP阻燃母粒,所用阻燃剂的主要成分是聚磷酸铵。通过制备不同配方的阻燃母粒对PP进行改性,研究阻燃母粒中某改性硅油和钛白粉的加入对阻燃效果的影响。将阻燃母粒与制品树脂PP以l:2质量比混合进行注塑,使所有PP制品中阻燃剂含量为20Ⅲ%。:厂家提供:阻燃剂IFR:sR一50A,山东旭锐新材料有限公司;抗氧剂:Ⅳ225,北京极易化工有限公司;改性硅油:市售;·70·聚丙烯膨胀阻燃中协效作用的研究钛白粉:市售。:,昆山美弧螺杆机械公司;注塑机:兀l一90F2,东华机械有限公司;垂直燃烧测试仪:CZF一3,南京市江宁区分析仪器厂:氧指数测试仪:JF一3,南京市江宁区分析仪器厂;热失重分析仪:Q500,TAIns仃uIllents。,然后加入阻燃剂及其它添加剂,混合5IIlin左右,通过双螺杆挤出机挤出造粒,分别制备出硅油及钛白粉含量不同的的阻燃母粒与制品树脂以一定的比例混合并注塑得到测试样条,进行性能测试。工艺流程如下:I载体树脂h:卜_叫混合3IIlinH阻燃剂及其他添加剂卜◆混合5IIlin洲H。~.2008进行测定;垂直燃烧按GB/;TG测试将样品于70