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《聚丙烯塑料膨脹型阻燃改性研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、聚丙烯塑料膨脹型阻燃改性研究進(jìn)展 摘要：文章介紹了近年來(lái)聚丙烯塑料膨脹型阻燃劑改性研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了混合膨脹型阻燃劑、單組份膨脹型阻燃劑和改性膨脹型阻燃劑的研究現(xiàn)狀，并展望了膨脹型阻燃改性技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：聚丙烯；膨脹型阻燃劑；改性 引言 聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂，是五大通用的塑料之一，具有良好的綜合性能，耐熱性好，耐腐蝕，電器性能優(yōu)異而被廣泛應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)品、家用電器、工業(yè)建設(shè)等領(lǐng)域，發(fā)展速度居通用塑料之首[1]。然而聚丙烯的極限氧指數(shù)（LOI）只有17.5左右，屬于易燃物質(zhì)，而且燃燒過(guò)程中伴隨著熔融、滴落等現(xiàn)象，導(dǎo)致大量煙霧的產(chǎn)生，火焰?zhèn)鞑ニ?/p>
2、度快，聚丙烯易燃的缺點(diǎn)極大地限制了其應(yīng)用[2]。因此，能夠賦予聚丙烯塑料阻燃性能對(duì)于聚丙烯塑料的應(yīng)用具有重要的意義。 膨脹型阻燃劑（IFR）是一種綠色環(huán)保的阻燃劑，不含鹵素，不采用氧化銻為協(xié)同劑，體系具有自身協(xié)同作用，含膨脹型阻燃劑的塑料在燃燒時(shí)表面會(huì)生成炭質(zhì)泡沫層，具有隔熱、隔氧、抑煙、防滴的作用，具有優(yōu)良的阻燃性能，且低煙、低毒、無(wú)腐蝕性氣體產(chǎn)生，符合保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外最為活躍的阻燃劑研究領(lǐng)域。 1膨脹阻燃劑（IFR）的阻燃機(jī)理 膨脹阻燃劑有三個(gè)基本元素，即氣源、炭源和酸源，酸源也稱為脫水劑或碳化促進(jìn)劑，酸源須能夠使含碳多元醇脫水，酸源釋放酸須在較低溫度進(jìn)行，炭
3、源是形成泡沫炭化層的基礎(chǔ)，炭源的有效性與碳含量及活性羥基的數(shù)量有關(guān)，氣源是發(fā)泡源，發(fā)泡劑必須在適當(dāng)?shù)臏囟确纸?，并釋放出大量的氣體。膨脹型阻燃劑受熱時(shí)，炭化劑在酸源的催化作用下脫水成炭，碳化物在氣源膨脹劑分解的氣體的作用下，形成膨松有閉孔結(jié)構(gòu)的炭層。這種炭層，本身不燃燒，同時(shí)還能夠削弱聚合物與熱源之間的熱傳遞，還能夠阻燃?xì)怏w擴(kuò)散，一旦燃燒得不到足夠的氧氣或者燃料，燃燒的聚合物就會(huì)熄滅?！ ?膨脹阻燃劑的類型的概述 2.1混合膨脹型阻燃劑 混合膨脹型阻燃劑中常用的酸源為多聚磷酸銨、磷酸二氫銨等，氣源為三聚氰銨、尿素等，炭源為季戊四醇及衍生物、淀粉酚醛樹(shù)脂等，其中混合膨脹型阻燃劑的研究主要
4、集中在三聚氰胺/季戊四醇/多聚磷酸銨阻燃體系，但是由于多聚磷酸銨和季戊四醇的熱穩(wěn)定性不足，季戊四醇的水溶性強(qiáng)，多聚磷酸銨吸濕性較強(qiáng)，制備的阻燃聚丙烯塑料防潮性能差，直接將三聚氰胺、多聚磷酸銨和季戊四醇混合制備混合膨脹型阻燃體系，不能滿足聚丙烯塑料的加工性能、化學(xué)穩(wěn)定性或者使用性能的要求。因此，研究者對(duì)混合氮-磷類膨脹型阻燃聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行了較多的改性研究?！ 榱烁倪M(jìn)聚丙烯膨脹阻燃復(fù)合材料的防潮性能，蘆[3]等研究了（乙烯/乙酸乙烯酯）共聚物（E/VAC）對(duì)膨脹型阻燃劑進(jìn)行包覆微膠囊化，即提高了IFR阻燃聚丙烯的防潮性，又改善了IFR與聚丙烯的相容性。Wu等[4]的方法制備了以淀粉三聚
5、氰胺甲醛樹(shù)脂為殼，以多聚磷酸銨為核的核/殼結(jié)構(gòu)的膨脹阻燃劑，提高了聚丙烯塑料的阻燃性能和防潮性能?！ ?.2單組分膨脹型阻燃劑 ?巫櫸峙蛘托妥樅技潦遣捎梅腫由杓頻腦?理，含有膨脹阻燃劑三個(gè)基本元素的小分子通過(guò)分子設(shè)計(jì)合成含有三種組分的大分子，這種阻燃劑集氣源、碳源和酸源于同一分子內(nèi)，能夠顯著提高塑料的阻燃效果，改善了膨脹型阻燃劑與聚丙烯的相容性問(wèn)題?！ ≈芗萚5]合成了一種單組份的IFR阻燃劑b-MAP，b-MAP為2，4，8，10-四氧-3，9-二磷螺環(huán)[5，5]十一烷-3，9-二氧-3，9-二三聚氰胺鹽，該阻燃劑與聚丙烯的相容性良好，b-MAP的添加量為25%時(shí)可以使聚丙烯的氧指
6、數(shù)為29.0%，UV94阻燃等級(jí)達(dá)到V-0級(jí)。SongPing等[6]合成了一種新型的低聚磷氮型膨脹型阻燃劑PDBPP，PDBPP為聚（4，4-二氨基-二苯甲烷-O-雙環(huán)季戊四醇磷酸酯-磷酸酯，研究結(jié)果表明，30%PDBPP/聚丙烯體系的氧指素微28%，PHRR（峰值熱釋放速率）比純聚丙烯減少60%，大大提高到了聚丙烯塑料的阻燃性能?！ ?.3其他膨脹型阻燃劑 李瑩等[7]制備了一種膨脹型阻燃劑/有機(jī)蒙脫土（OMMT）/聚丙烯阻燃復(fù)合材料，采用熔融插層法制備，研究了有機(jī)蒙脫土對(duì)聚丙烯膨脹阻燃體系的影響，結(jié)果表明有機(jī)蒙脫土與膨脹阻燃體系具有明顯的協(xié)同阻燃效果，當(dāng)OMMT添加量為2份時(shí)，復(fù)
7、合材料的氧指數(shù)達(dá)到31%，當(dāng)加入3份OMMT，膨脹阻燃劑為22份時(shí)，復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)度均達(dá)到了最大值?！ ?yīng)宗榮等[8]以LTEG（低溫可膨脹石墨）作為膨脹型阻燃劑制備了PP基阻燃復(fù)合材料，研究結(jié)果表明，普通可膨脹石墨（EG）對(duì)聚丙烯阻燃效果一般，而低溫可膨脹石墨對(duì)聚丙烯的阻燃效果非常有益，用量為15%時(shí)，復(fù)合材料的氧指數(shù)達(dá)到27%，具有很好的阻燃能力，而且膨脹溫度低、膨脹速度快。研究者還先后嘗試了可膨脹石墨與季
