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膨胀型阻燃聚丙烯材料的耐湿热性能研究

膨胀型阻燃聚丙烯材料的耐湿热性能研究
膨胀型阻燃聚丙烯材料的耐湿热性能研究

PP材料性能和用途

PP材料性能和用途 聚丙烯成型工艺 PP聚丙烯 典型应用范围 汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。 注塑模工艺条件 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度:220~275C,注意不要超过275C。 模具温度:40~80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力:可大到1800bar。 注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 化学和物理特性: PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均

聚丙烯新型阻燃材料

PP新型阻燃材料的制备研究 摘要:聚丙烯(PP)已经成为各行各业的功能材料,但是其易燃的特点使其应用受到限制,国内外专家不断致力于PP阻燃技术的研究,而金属氧化物就是在阻燃体系中被广泛使用的一种。金属人氧化物的阻燃效率高,但是存在一些问题,比如相容性差、容易团聚等,这些问题对其阻燃效率的影响很大。本文通过采用纳米材料对金属氧化物阻燃剂完成改性,以纳米材料的优越性质解决上述问题。本文采用水热法制备了一维材料ZnO和MoO 3 纳米线(nanowires,NWs),并通过SEM和XRD对纳米线的形貌和结构进行了表征。将一维纳米线和纳米氢氧化铝(ATH)与聚丙烯(PP)熔融共混制备 了ZnO/MoO 3/Al(OH) 3 /PP复合材料(NWs/ATH/PP)。利用TGA、极限氧指数(LOI)测定 仪和锥形量热仪(CCT)表征了复合材料的热稳定性和燃烧性能,利用万能材料试验机测试了复合材料的力学性能。结果表明:复合材料中ZnO纳米线、MoO 3 纳米线和纳米ATH的质量分数对材料的性能影响较大,当三者的质量分数分别为3.75%、3.25%以及21.00%时,相对于纯PP材料,复合材料的初始分解温度增加了17.8℃,分解后的残重率为24.6%,复合材料的总热释放量(THR)下降了25.7%,而峰值热释放速率(PHRR)的下降幅度更是达到了54.3%,其LOI提高7.1%。SEM结果显示:NWs/ATH/PP的残炭 表面致密、连续且平整。通过对ZnO/MoO 3/Al(OH) 3 /PP复合材料的结构表征以及性能 研究,探索了复合材料的阻燃作用机理,本文的研究结论为制备新型高效的纳米金属杂化阻燃材料奠定了理论基础。 关键词:ZnO纳米线;MoO 3 纳米线;纳米氢氧化铝;聚丙烯;阻燃性能

汽车减振胶耐湿热性能的研究

汽车减振胶耐湿热性能的研究 以顺丁橡胶、稀释剂、硫化剂、促进剂、抗氧剂、发泡剂、填料等为原料制备出一种膨胀型汽车减振胶。实验表明,选择合适的稀释剂、发泡剂、填料,可以明显提高减振胶耐湿热性能。 标签:顺丁橡胶;减振胶;发泡剂 汽车减振胶主要用于汽车车门、发动机罩盖和行李箱盖板的装配,用以减少震动,吸收系统噪音,减少系统疲劳和降低部件受损等[1,2]。 汽车经常户外使用,湿热老化是影响汽车使用寿命,特别是减振胶使用寿命的重要因素。减振胶通过加热固化成型,返修困难,要求有较长的使用寿命,因此其耐湿热性能十分重要。 目前,汽车减振胶耐湿热性能的表征主要测试湿热老化后剪切强度[3,4]和吸水性[5~10]。专利《一种耐湿热性能优异的膨胀减振胶》中通过闭孔发泡剂提高耐湿热老化性能,专利《一种低吸水率的膨胀减振胶》中通过添加成膜剂降低吸水率,但这些研究并没有较系统的分析汽车减振胶的耐热性能的影响因素。 本文研究了稀释剂、发泡剂、填料种类和用量等因素对减振胶耐湿热性能的影响,对提高减振胶耐湿热性能,有很好的指导意义。 1 实验部分 1.1 原料 顺丁橡胶,中国石化;增粘剂,自制;硫磺,上海京海化工有限公司;过氧化二异丙苯(DCP),佳通化学有限公司;促进剂、抗氧剂,河南蔚林化工有限公司;液体聚丁二烯PM4,英国昕特玛;邻苯二甲酸二辛酯DOP,杭州大自然有机化工实业有限公司;烷基磺酸苯酯T-50,德国朗盛;乙酰柠檬酸三丁酯ATBC,山东齐鲁增塑剂股份有限公司;发泡剂AC、发泡剂H,江苏雅克化工有限公司;发泡剂TSH,常州市孟达精细化工有限公司;发泡剂OBSH,广州金昌盛科技有限公司;微球发泡剂,阿克苏诺贝尔;重质碳酸钙,上海集伊精细化工有限公司;轻质碳酸钙,江西一环矿产有限公司;纳米活性碳酸钙:上海卓越纳米新材料股份有限公司。 1.2 仪器与设备 电子万能试验机,日本岛津公司;真空捏合机ZH-500,江苏如皋市井上捏合机械厂;强力分散机QL-1100,佛山市金银河智能装配股份有限公司。 1.3 减振胶的制备

有机磷酸酯阻燃剂研究进展_徐会志

有机磷酸酯阻燃剂研究进展 徐会志,王胜鹏,包杰界 (浙江传化股份有限公司,杭州 311231) 摘 要有机磷阻燃剂研究在国内外得到极大的关注。综述了磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂和磷杂环类阻燃剂的研究进展,并提出了有机磷阻燃剂今后的发展方向。 关键词 有机磷,阻燃剂,磷酸酯,膦酸酯,磷杂环 1 引言 有机磷酸酯阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂,它品种多,用途广泛。卤系阻燃剂存在很多缺点,如抗紫外线稳定性差,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。特别是自1986年起,发现多溴二苯醚及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二恶烷及四溴代苯并呋喃后,卤系阻燃剂的使用受到了限制,使得非卤阻燃剂特别是有机磷阻燃剂的研究和开发变得更加重要。虽然有机磷化合物都会有一定的毒性,但它们的致畸性却不高,其分解产物及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中腐蚀性、有毒物也很少。有机磷阻燃剂之所以成为阻燃剂研究中的热点,除了上面的因素外,还因为有机磷阻燃剂除了具有阻燃性能之外,很多品种还同时具有增塑、热稳定等作用,对提高高分子材料的综合性能有十分重要的作用。 目前,有机磷阻燃剂的研究、开发方兴未艾,每年报道很多。有机磷阻燃剂根据化学活性的不同,可以分为使用方便的反应型和阻燃性持久的添加型两类,下面就这些阻燃剂种类、合成和应用的最新发展状况进行论述[1,2]。 2 磷酸酯阻燃剂 用作阻燃剂的磷酸酯很多,主要可用于聚苯乙烯(PS),聚氨酯(PU)泡沫塑料,聚酯(PET),聚碳酸酯(PC)和液晶等高分子材料的阻燃。包括只含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂等几类。 (1)只含磷的磷酸酯阻燃剂 只含磷的磷酸酯阻燃剂大多数为酚类的磷酸酯,也有少量的烷基磷酸酯。Bright Danielle A报道,结构式如下的化合物可用于高抗冲聚苯乙烯的阻燃处理: 1,4-(ArO)2P(O)OCH2C6H4CH2OP(O)(ArO)2 式中Ar=(未)取代的芳基。 当在高抗冲聚苯乙烯中加入5.6份该化合物时极限氧指数(LOI)从18变为20.5。相近结构的

PP塑胶材料特性

PP塑胶材料特性 1.PP化学名称:聚丙烯,英文名称:Polypropylene,又名百折胶;缩水率:0.012至 0.018%; PP相对密度:0.9-0.91克/立方厘米 2.PP外观:未着色时呈白色半透明,蜡状;本色、圆柱状颗粒,颗粒光洁,粒子的尺寸在 任意方向上为2mm~5mm,无臭无毒,无机械杂质 3.PP用途:适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件;常见制品:盆、桶、家具、薄 膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠、电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽、扁丝、纤维、包装薄膜、风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫、剪草机、喷水器。 4.PP成型性能 a.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. b.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形,流道可作小些,排气不超过3丝 c.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显. 低温高压时尤其明显,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形 d.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中 5.PP的改性:可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物等填料可提高PP(聚丙烯)的刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性;添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度,并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性;添加热塑性弹性体TPE/TPR或橡胶等可提高冲击性能、透明性等等 6.PP注塑模工艺条件 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。预干燥温度在80℃左右。 熔化温度:220-275C,注意不要超过275C。 模具温度:40-80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注塑温度: 180-200℃之间, 注射压力:注塑压力在68.6-137.2MPa,可大到1800bar。 注射速度:使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么 应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入 口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用 小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应 至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。要避免收缩痕,就要用大而圆的注 口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。PP制造的产品,厚度不能超 过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。

高阻燃V0级PP聚丙烯波纹管

高阻燃V0级PP 聚丙烯波纹管 高阻燃V0级PP 聚丙烯波纹管详情介绍:高阻燃 V0级PP 聚丙烯波纹管由优质的聚丙烯材料制成,理化电气性能优异,主要功能机械制造,电气绝缘保护,照明设备,汽车制造,航空设备,地铁,火车,自动化控制等行业。 高阻燃 V0级PP 聚丙烯波纹管的特点介绍: 1.产品材质:聚丙烯PP 2.工作温度:-40℃~110℃ 短时间130℃ 3.阻燃等级:V2(UL94) 4.结构:内部和外表均为波浪型 5.特性:柔韧性好,抗扭曲,弯曲性能好,可以承受较重的负载。耐酸,润滑油,冷却液等表面有光泽,耐摩擦。 6.环保标准:ROHS ,无卤,无磷 7.颜色:深灰色,黑色,橙色 结构示意图

高阻燃V0级PP聚丙烯波纹管详情图: 高阻燃V0级PP聚丙烯波纹管的型号表 闭口管型号内径d(mm)外径D(mm)弯曲半径(mm)包装数量 AD-7.0 5.0±0.5 7.0±0.5 15 500 AD-7.5 5.5±0.5 7.5±0.5 15 500 AD-9.0 6.0±0.5 9.0±0.5 15 500 AD-10.0 7.0±0.5 10.0±0.5 25 500 AD-11.0 8.0±0.5 11.0±0.5 25 500 AD-12.0 9.0±0.5 12.0±0.5 25 500 AD-13.0 10.0±0.5 13.0±0.5 30 500 AD-14.0 11.0±0.5 14.0±0.5 30 100 AD-15.8 12.0±0.5 15.8±0.5 35 100 AD-17.0 13.0±0.5 17.0±0.5 35 100 AD-18.5 14.5±0.5 18.5±0.5 45 100 AD-19.0 15.0±0.5 19.0±0.5 45 100 AD-20.0 16.0±0.5 20.0±0.5 50 100 AD-21.2 17.0±0.5 21.2±0.5 50 100 AD-22.0 18.0±0.5 22.0±0.5 50 100 AD-23.0 19.0±0.5 23.0±0.5 50 100

聚丙烯阻燃改性及其性能分析

` 盐城工业职业技术学院 毕业论文(设计) 题目:聚丙烯阻燃改性及其性能分析 姓名:帅鑫 学号:11202016 专业班级:材料1101 指导教师:张宝明 二○年月

目录 1、选题申请表 2、开题报告 3、调查主要内容 4、数据整理、分析方法 5、指导教师修改意见及评语 6、毕业论文(设计)定稿(此部分为主要内容) 7、毕业论文(设计)质量评价表 8、毕业论文(设计)评审表(成绩) 9、材料要求双面打印,装订线在左侧。 注:以上1~8为材料装订顺序。

毕业论文(设计)选题申请表 选题聚丙烯阻燃改性及其性能分析 申请人帅鑫专业、班级材料1011 学号11202016 指导教师姓名张宝明职称助教 单位 盐城工业职业技术学 院 职称 指 导 教 师 意 见 指导教师签字: 年月日 教 学 系 部 意 见 领导签字: 年月日 学 院 意 见 学院答辩委员会主任签字: 年月日

毕业论文(设计)开题报告题目:聚丙烯阻燃改性及其性能分析 二○一二年十二月

说明 一、开题报告包括下列主要内容: 1、论文题目及题目来源 2、选题的目的和意义; 3、选题的国内外研究概况和趋势 4、论文(设计)写作的指导思想及技术方案(研究方法); 5、论文(设计)的基本框架; 6、主要参考文献(不少于5篇); 7、指导教师意见; 8、毕业论文开题报告评议结果; 9、学院意见。 二、开题报告在批准选题报告后进行; 三、开题报告由教研室组织评议,并填写“毕业论文开题报告评议结果”。经教研室主任签字,报学院批准后实施。 四、此表不够填写时,可另加附页。

一、论文(设计)题目 聚丙烯阻燃改性及其性能分析题目来源自选 二、选题的目的和意义 聚丙烯是五大类通用塑料之一,由于其原料来源丰富、价格便宜、易于加工成型、产品综合性能优良,因此用途非常广泛,已成为通用树脂中发展最快的品种。但聚丙烯本身属于易燃材料,其氧指数仅17.4~18.5,并且成炭率低,燃烧时产生熔滴,容易传播火焰引起火灾,使其应用存在不安全因素[1]。随着聚丙烯在建筑、汽车、船舶和电器绝缘材料等行业的需求扩大,人们对其阻燃改性提出了新的要求。因此,世界上很多国家己经制订了日趋严格的试验标准和应用规范。在研究领域中投入了大量的人力、财力和物力,企图寻找各种可靠的阻燃方法[2]。 三、选题的国内、外研究概况和趋势(设计只介绍相应产品的用途、作品的应用等信息)+阻燃 1.国内的研究概况和水平 聚丙烯(PP)是三大通用塑料之一,具有生产成本低,综合力学性能好,无毒、质轻、耐腐蚀、电气性能好、易加工、易于回收等诸多优点,被广泛地用于化工、化纤、建筑、轻工、包装等领域[3]。尤其是近年来,随着国内聚丙烯聚合技术的不断发展,聚丙烯材料的力学性能、光洁性等都得到了更大提高,使其可以与部分工程塑料相媲美,从而被更广泛地用于家电、汽车、民用建筑等行业。但由于聚丙烯属易燃材料,随着其大量的应用,由此而带来的火灾危险性也就越来越大,为了避免这种情况的发生,保证人民的生命、财产安全,赋予聚丙烯材料阻燃性能是十分重要和必要的,这也是目前有关聚丙烯阻燃化研究十分活跃的重要原因之一[4]。 2.国外的研究概况和水平 随着聚丙烯在建筑、汽车、船舶和电器绝缘材料等行业的需求扩大,人们对其阻燃改性提出了新的要求。因此,世界上很多国家已经制订了日趋严格的试验标准和应用规范。在研究领域中投入了大量的人力、财力和物力,企图寻找各种可靠的阻燃方法。各国都颁

耐湿热性检验规程

耐湿热性检验规程 1.目的 通过试验了解、预估和判断产品的耐湿热性能否满足标准和客 户的使用要求。 2.适用范围 适用于测试各种表面涂层的耐湿热性,以及隔热材料实验前的 状态调节和性能测试。 3.职责 3.1型材喷涂过程中,喷涂成品质检员负责挂试板随跟批产品一同 喷涂,固化放置24h后送试板到理化中心。 3.2理化中心负责耐湿热性试验检测。 3.3质检部负责耐湿热性试验结果的综合判定工作。 4.检验规程: 4.1试板要求与尺寸 4.1.1试板应平整且没有变形,尺寸为150×75×1.0mm。 4.2试样标识 4.2.1每个测试板都应有明确标志,标好对应的型材代码、表面状态 及颜色、生产日期、检测日期等。 4.3检验仪器设备:HS-系列恒温恒湿试验箱。 4.4检验方法 4.4.1参照GB/T 1740《漆膜耐湿热测定法》,采用标准试板进行试验。 4.4.2检验环境:试验箱内温度为47±1℃,相对湿度96±2%。 4.4.3开启电源前应检查水箱的水位,不能低于其容积的50%。 4.4.4根据实验要求,在温度控制仪表上设定需要的温度,在湿度控 制仪上设定需要的湿度。 4.4.5将样板垂直悬挂于样板架上,样板正面不相接触。当回升到规 定的温度、湿度时,开始计算试验时间。 4.5样板检查

4.5.1试验中样板表面不应出现凝露。 4.5.2连续试验48小时检查一次。两次检查后,每隔72小时检查一 次。每次检查后,样板应变换位置。 4.5.3检查时,样板表面必须避免指印,在光线充足或灯光直射下与 标准比较,结果以三块样板中级别一致的两块为准。 4.6涂层经4000小时湿热试验后,对试验结果评定等级,其变化 ≤1级。 4.6.1一级:轻微变色;漆膜无起泡、生锈和脱落现象。 4.6.2二级:明显变色;漆膜表面起微泡面积小于50%,局部小泡面 积在4%以下,中泡面积在1%以下,锈点面积在2%以下;漆膜无脱落。 4.6.3三级:严重变色;漆膜表面起微泡面积超过50%,小泡面积在 5%以上,出现大泡,锈点面积在2%以上;漆膜出现脱落现象。 5.相关记录 5.1耐湿热性试验箱运行记录表 5.2耐湿热性试验记录表

阻燃剂的研究发展现状

第1期18纤维复合材料No.1 2012年3月FIBER COMPOSITES Mar.,2012 阻燃剂的研究发展现状 陈浩然,李晓丹 (哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨150036) 摘要本文分别介绍了卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂和氮系阻燃剂,从机理上分析各类阻燃剂的阻燃效果、应用效果,并指出无卤高效环保型阻燃剂的研究是今后发展方向。 关键词阻燃剂;阻燃机理;卤系阻燃剂;磷系阻燃剂;硅系阻燃剂;氮系阻燃剂;无卤环保型阻燃剂 The Recent Progress of Flame-retardants CHEN Haoran,LI Xiaodan (Harbin FRP Institute,Harbin150036) ABSTRACT This paper introduces halogen flame-retardants,phosphorous flame-retardants,siliceous flame-retardants and nitrogenous flame-retardants.Retardant effect and application effect are analyzed from retardant mechanism.It is considered that the research of halogen-free,high efficient,environmental flame-retardants will be the development trend of the flame-retardants. KEYWORDS flame-retardant;retardant mechanism;halogen flame-retardants;phosphorous flame-retardants;sili-ceous flame-retardants;nitrogenous flame-retardants;halogen-free environmental flame-retardants 1引言 由于有机聚合物材料具有独特的物理、化学性质和良好的加工性能,近几十年来,塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品得到蓬勃发展,获得了显著的经济效益和社会效益。但是大多数聚合物材料属于易燃、可燃材料,在燃烧时具有燃烧速度快、发热量高、产烟量大以及释放毒性气体等特点。统计表明,在火灾中造成人员伤亡的主要原因不是火,而是在燃烧中放出的这些烟雾和毒气,严重危害了人们生命和财产的安全。从而可看出,聚合物材料抑烟和阻燃的研究是同等重要的。为此如何提高合成高聚物及天然高聚物材料的阻燃性和抑制硝烟生成已成为一个急需解决的问题,具有重要的社会和经济意义[1]。 2阻燃机理分析 在研究阻燃机理之前,要先了解高聚物受热后发生热分解并燃烧的过程[2]。高聚物受热后,温度逐渐升高,一些热稳定性最差的键先开始断裂,当材料达到热分解温度时,高聚物中大多数键发生断裂,高聚物本身开始分解。高聚物最终生成的产物可能有以下几种:可燃性气体(甲烷、乙烷、乙烯等)、不燃气体或低燃烧值气体(N2、SO2、卤化氢等)、液体(熔融聚合物、预聚体及焦油)、固体(炭化物)、烟。热裂解后的可燃性产物与氧气接触发生燃烧,燃烧是按自由基链式反应进行的,包括以下四步: 链引发:RH→R·+H· 链增长:R·+O2→ROO· ROO·+RH→ROOH+R·链的支化:ROOH→RO·+OH· 2ROOH→ROO·+RO·+H 2 O 链的终止:2R·→R—R R·+OH·→ROH 2RO·→ROOR 2ROO·→ROOR+O 2 从聚合物燃烧的过程可以看出,燃烧中释放的能量会加剧这一过程。 因此,材料的阻燃可以通过以下的途径来实现,一是抑制在燃烧反应中起链增长作用的自由基,隔绝氧气;二是在固相中阻止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体,如接枝和交联改性或催化成炭;三是减缓生热和传热,如冷却阻燃。

阻燃聚丙烯(PP)的实验研究

阻燃聚丙烯(PP)的实验研究 【摘要】利用锥形量热仪(CONE)先进的仪器所获得的实验参数,研究了溴系阻燃剂在聚丙烯(PP)中的阻燃效果以及两种溴系阻燃剂阻燃效果的比较。实验结果显示,阻燃剂十溴二苯乙烷与十溴二苯醚的加入可降低PP的热释放速率,降低基材在升温过程中的放热量,延缓PP的点燃时间,使基材具有良好的阻燃性。十溴二苯乙烷作为十溴二苯醚的代替品具有较好的优越性。 【关键词】聚丙烯(PP)、锥形量热仪(CONE),溴系阻燃剂 1 前 言: 1.1 聚合物的用途 近年来,世界上聚合物新材料不断涌现,热塑性弹性体已构 成一个新的“工业原料体系”,被人称为“第三代橡胶”。聚丙烯(PP) 热塑性弹性体具有优异的耐候性、耐臭氧、耐紫外线及良好的高温性能、电性能、冲击性能,其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下,同时其不须硫化即可加工成型,可以用标准的热塑性塑料的加工设备进行加工,具有加工简便、可连续生产、加工成本低、边角余料可回收使用等优点。其消费市场主要是汽车工业,在电线电缆、特种胶管、工业部件、聚合物改性、家电、合成纸业、机械配件等方面也都获得了广泛的应用,其领域正在逐步拓宽,用量逐年增加。同时聚丙烯(PP)是全球产量最大的树脂之一,它们被广泛应用于包装、纺织品、建材、汽车、电子、电器、办公室用品等很多行业。特别近年来,PP已经渗透到很多新的应用领域。新的催化剂、改性填料和新的混配工艺使PP刚性、韧性、耐热性、光洁度等得以改善,这使得PP已在以前为ABS、热塑性聚氨酯和玻璃纤维增强塑料所占据的领域争得一

席之地。 1.2 聚丙烯的火灾危险性及阻燃处理必要性 对聚合物及其复合材料而言,只要其有机树脂的含量(重量)超过50%,一旦暴露于着火环境,就不可避免的产生火灾隐患。就典型的受限空间的火灾来说,聚合物及其复合材料引起的火灾安全问题生火灾主要包括如下几个方面:(1)助火成灾。聚合物受热熔融、分解放出可燃气体及其燃烧放出的热量,将促进室内火灾的发展,缩短轰燃(flashover)出现的时间。轰燃的过早出现,将给人员疏散和灭火救援造成巨大的威胁,给人民的生命财产造成巨大的损失。(2)聚合物的燃烧产物(如CO,HCl,HBr,HCN等)大部分具有很高的毒性。据调查火灾中有毒烟气窒息死亡已经成为人员在火灾中死亡的主要原因。(3)作为结构材料的聚合物及其复合材料,在火灾中受到强烈辐射时,有机树脂会熔融、分解,致使材料的结构强度急剧下降,进而导致构件垮塌失效。(4)不少复合材料具有很高的热容,在火灾中会贮存大量热能,当火灾以常规方法扑灭之后,这些热量可能会使熄灭的火灾复燃。所以说聚合物的火灾危险性很大,在室内装修上受到种种限制,这就决定了聚合物的阻燃成为必然。如何对材料的阻燃性能进行客观、准确的评估关系到防火设计、消防审核、技术监督等消防安全体系的合理性、科学性及规范性,近几年受到人们广泛的关注。聚丙烯同大多数高分子材料一样,属于易燃材料,它的极限氧指数(LOI)只要18.5。聚丙烯的燃烧为无烟型,不留炭渣,且伴随有熔滴和

聚丙烯阻燃改性及其性能分析

实验方案《无卤阻燃剂塑料的制备和性能测试》 介绍 国外在很早就研究塑料阻燃技术,日本在1974年为了引进和发展塑料阻燃技术就 建立了塑料阻燃剂恳谈会;嗣后在1979年改组,成立了日本阻燃剂恳谈会。近年来,对塑料阻燃剂的法规限制更加严格,日本阻燃剂恳谈会1996年1月再次改组,成立了日 本阻燃剂协会。协会由30家生产或经营阻燃剂的公司组成,整体把握整个阻燃剂的研 究和使用。溴系阻燃剂与其他阻燃剂相比,阻燃性、加工性、物性等综合性能优良,价格也适中,因而被用作大量使用的阻燃剂。1986年瑞士研究机构发现,多溴二苯醚在510~630 ℃热分解产生有剧毒的溴化二苯并二英和溴化二苯并呋喃。后来随着环保意 识的增强和环保法律的颁布,无机阻燃剂氢氧化铝和氢氧化镁在日本作为非卤阻燃剂自80年代后开始实用化。1975年协和公司成功研制了特殊大晶粒、低表面积的Mg(OH) 2 与聚丙烯制成阻燃复合材料投放市场。目前日本氢阻燃剂,随后三菱公司又将Mg(OH) 2 超氧化镁的生产厂家已超过10家,生产能力达到500 kt,其中用于阻燃剂的 Mg(OH) 2 过 24 kt,且以10%~12%的年增长率在增长。其中不少的无卤阻燃剂用于聚烯烃方面。美国 Greatlake公司生产的CN197系列季戊四醇基磷酸酯阻燃剂,可用于环氧和不饱和聚酯等复合材料的阻燃,并以CN197为中间体衍生出一系列新型阻燃剂。用CN19与丙烯酸反应制备出含有笼状磷酸酯结构的阻燃丙烯酸酯,它与聚磷酸铵复配,可用于PP 的阻燃,效果十分显著。该公司产的用于PP无卤阻燃剂还有Reogard1000, Reogard 2000和CN -329 等。日本AdekaCorporation公司生产的ADK ATAB FP-2200是一种新 型无卤磷系阻燃剂,主要用于聚烯烃。在PP材料中添加质量分数为18%~20%的ADK STABFP-2200,即可发挥优良的阻燃作用,并使该材料的阻燃级别达到UL94V-0标准。在欧洲阻燃塑料发展迅猛,欧盟在2003年禁止五溴二苯醚、八溴二苯醚的使用,在 2006 年,禁止了十溴二苯醚的使用。为了避开与欧盟的争议,世界各大阻燃剂公司纷纷研究开发阻燃剂新品种和替代品,其中十溴二苯乙烷(8010)就是美国雅宝公司率先开发的十溴二苯醚的替代品,该产品具有良好的热稳定性和高的溴含量,并且燃烧时绝对不产生致癌物质。最近,该公司又开发出 8010 系列产品 8010X、8010XX 和乙撑双(四溴邻 苯二甲酰亚胺)BF-93、BF-93W 等溴系产品用于聚烯烃的阻燃,其中包括聚丙烯的阻燃。法国的Gaelle Fontaine采用“一步法”合成一种中性膨胀阻燃剂,采用通常的测试方

阻燃剂的研究进展

阻燃剂的研究进展 摘要:本文主要介绍阻燃剂的分类,阐述各类阻燃剂的阻燃原理及优缺点,目前阻燃剂的市场情况及阻燃剂在国内外的研究进展。 关键词:阻燃剂阻燃机理市场研究进展 一、引言 据公安局消防局统计,2011年,全国共接报火灾125402起,死亡1106人,受伤572人,直接财产损失18.8亿元,由此可以看出火灾引起的损失非常巨大,因此,阻燃剂是有机材料的重点研究方向。粗略估计,全球65%-70%的阻燃剂用于塑料,20%用于橡胶,5%用于纺织品,3%用于涂料,2%用于纸张及木材。由此可以看出,阻燃剂大部分应用于塑料行业。 二、阻燃剂的介绍 2.1 无机阻燃剂 无机金属氢氧化物阻燃剂:主要有氢氧化铝和氢氧化镁两类。目前为了进一步提高氢氧化铝的阻燃性能,对其进行了一些处理,如表面活性化、超细化、大分子键合处理以及复合化等。其反应机理如下:该反应是吸热反应,使体系的温度下降,水在此温度下变成水蒸气,又可冷却和稀释受热分解产生的可燃性气体和氧化剂,而氧化铝的残渣又是优良的导热体,可增加燃烧区热量的排出。经过表面改性处理的氢氧化铝和氢氧化镁,其阻燃性能和被阻燃基材的抗拉强度、伸长率等与处理前相比有大幅提高。 无机磷系:包括聚磷酸铵、磷酸、红磷等,其阻燃机理既有气相机理,又有凝聚相机理,但以凝聚相机理为主。在燃烧时发生以下变化:磷化合物-磷酸-偏磷酸-聚偏磷酸,聚偏磷酸玻璃体不仅覆盖于燃烧体表面,形成保护膜,能隔绝氧气、起阻燃作用。 膨胀型石墨阻燃剂:膨胀型石墨(EG)是一种近期发展起来的无卤无机膨胀型阻燃剂,其作用机理为:EG膨胀时吸收大量的环境热量,一方面通过膨胀窒息、覆盖形成隔离膜中断链反应,达到热量缓释的效果;另一方面本身不燃,并能够吸收环境热量,EG是多种阻燃机理集于一身的优良的阻燃剂。 其它一些无机阻燃剂或消烟剂:硼类阻燃剂是近年来发展较快的一类多功能阻燃剂。主要有五硼酸铵、偏硼酸钠、氟硼酸铵、偏硼酸钡和硼酸锌等;锑系阻燃剂是一种重要的阻燃增效剂。可单独使用亦可复合使用,尤其是与卤系阻燃剂并用时可大大提高卤系阻燃剂的效能,是卤系阻燃剂中不可缺少的协同剂;钼类化合物是人们发现最好的抑烟剂,使钼类化合物的开发与应用成为目前阻燃剂领域的新热点。

聚丙烯的材料性能资料

中英名称 中文名称 (聚丙烯)[1] 英文名称 Polypropylene 性能特性 (1)物理性能:聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90~.091g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。 它对水特别稳定,在水中24h的吸水率仅为0.01%,分子量约8~15万之间。成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好,易于着色。 (2)力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE高,但在室温和低温下, 由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性, 如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙相似,但在油润滑下,不如尼龙。 (3)热性能:PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。 (4)化学稳定性:聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。 (5)电性能:聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。(6)耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90~0.91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中24h的吸水率仅为0.01%,分子量约8~15万之间。成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好,易于着色。PP聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。

聚丙烯常用阻燃剂

可用于聚丙烯的阻燃剂的品种繁多,按化学组成成分可归纳为两大类:有机阻燃剂与无机阻燃剂;按使用方法又分为反应型和添加型。具有代表性的阻燃剂有溴系、磷氮系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。 1.溴系阻燃剂 溴系阻燃剂在20世纪70~80年代中期曾经历了一个快速发展的黄金时代,由于C-Br键的键能较低,大部分溴系阻燃剂在200-300℃下会分解,此温度范围正好也是聚丙烯的分解温度范围,所以在聚丙烯受热分解时,溴系阻燃剂也开始。进行分解,并能捕捉其降解反应生成的自由基,从而延缓或终止燃烧的链反应。同时释放出的HBr本身是一种难燃气体,这种气体密度大,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔表面可燃气体的作用,也能抑制材料的燃烧。这类阻燃剂还能与其他一些化合物(如三氧化二锑)复配使用,通过协同效应使阻燃效果明显得到提高。溴系阻燃剂在聚丙烯阻燃应用上具有重要地位,目前的主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、四溴二季戊四醇、溴代聚苯乙烯、五溴甲苯和六溴环十二烷等。溴系阻燃剂的主要缺点是降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体,使其应用受到了一定限制。

磷-氮系阻燃剂又称膨胀型阻燃剂,含有这类阻燃剂的高聚物受热时,表面能够生成一层均匀的碳质泡沫层,起到隔热、隔氧、抑烟的作用,并防止产生熔滴现象,故具有良好的阻燃性能。磷-氮相互作用,燃烧时形成致密的炭层,阻止可燃气体的进入,终止燃烧过程。国内已有多家开发类似的阻燃剂产品。譬如:南通泽西新材料科技有限公司的FR-PP200聚丙烯专用无卤阻燃剂在添加量达到28%时,可达UL94 V-0等级。且生烟量小。不含卤素成份。 3.磷系阻燃剂 磷系阻燃剂起阻燃作用在于促使高聚物初期分解时的脱水而碳化。这一脱水碳化步骤必须依赖高聚物本身的含氧基团,对于本身结构具有含氧基团的高聚物。它们的阻燃效果会好些。对于聚丙烯来讲,由于本身的分子结构没有含氧的基团,单独使用磷系阻燃剂时阻燃效果不佳,但是如果与AL(0H)3和Mg(OH)2等复配即可产生协同效应,从而得到良好的阻燃效果。 常用的有机磷系阻燃剂有磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、丙苯系磷酸酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能。它可使阻燃剂实现无卤化,其增塑功能可使塑料成型时流动加工性变好,可抑制燃烧后的残余物。产生的毒性气体和

皮革阻燃技术研究进展_段宝荣

第6期收稿日期:2008-02-03 基金项目:国家科技攻关计划项目(2004BA320B)资助第一作者简介:段宝荣(1977-),男,硕士,助教,主要从事材料助剂研究。 皮革阻燃技术研究进展 段宝荣1,王全杰1,2,马先宝1,何波1,魏鹏勃3 (1.烟台大学化学生物理工学院皮革与蛋白质实验室,山东烟台264005;2.国家制革技术研究推广中心, 山东烟台264003;3.广州三骏佳纺织合成材料厂有限公司,广东广州510445) 摘要:阐述了皮革的阻燃性机理,介绍了国内外皮革阻燃的发展史及现状,阐明了皮革阻燃剂应具备的条件,并列举皮革阻燃性能的检验方法,提出解决皮革阻燃性能的研究途径及发展趋势。关键词:皮革;阻燃;趋势;中图分类号:TS513;TS529 文献标识码:A 文章编号:1671-1602(2008)06-0009-05 TheResearchProgressofLeatherFlameRetardant DUANBao-rong1,WANGQuan-jie1,2,MAXian-bao1,HEBo1,WEIPeng-bo3 (1.LeatherandProteinLaboratory,CollegeofChemistryandBiology,YantaiUniversity,Yantai264005,China; 2.StateResearchandPromotionCenterofLeather-makingTechnology,Yantai264003,China;3.Guangzhou SaniunjiaWeaveSyntheticMaterialManufactoryCo.LTD,Guanzhou510445,China)Abstract:Mechanismofleatherflameretardantwasrecommended.Thedevelopmentandcurrentsituationofleatherflameretardantinabroadandhomewereilluminatedindetail.Thecharacteristicsofleatherflameretardantwereshowed,andthemeasuremethodofflameretardantpropertieswasenumerated.Intheend,theresearchrouteanddevelopmenttrendsofleatherflameretardantwereputforward.Keywords:leather;flameretardant;tendency 1引言 近年来,国内外火灾的发生越来越频繁,火灾造成的人员伤亡和财产损失也越来越严重[1]。随着人民生活水平的提高,人们对安全防火也越来越重视。为了避免火灾的发生,降低火灾的可能损失,各种阻燃材料得到了广泛的应用。皮革制品以其卓越的透气 性、透水汽性、绝热、耐陈化、耐汗、耐磨及防穿刺等综合性能,被广泛的应用于森林防火装备的制造、高层建筑的内装潢以及飞机、汽车内装饰和办公家具的制造等领域。针对皮革的易燃,且燃烧会释放出有毒气体和烟雾的缺点,国外汽车公司纷纷提出苛刻的内饰革阻燃指标[2],于是阻燃皮革技术上升为国内外业内人士关注的焦点之一。而目前,我国对于皮革阻燃技术以及阻燃材料的研究开发很少,特别是具有高效、无毒、无腐蚀、耐久性好、多功能化的阻燃材料,几乎还是空白。 2阻燃的机理 30卷第6期2008 年6月西部皮革 WESTLEAHTER Vol.30No.4 Jun.2008

聚丙烯工艺参数

PP的注塑成型参数PP通称聚丙烯,因其抗折断性能好,也称“百折胶”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料,具有高强度、绝缘性好、吸水率低、热就形温度高、密度小、结晶度高等特点。改性填充物通常有玻璃纤维、矿物填料、热塑性橡胶等。 不同用途的PP其流动性差异较大,一般使用的PP流动速率介于ABS与PC之间。 1、塑料的处理 纯PP是半透明的象牙白色,可以染成各种颜色。PP的染色在一般注塑机上只能用色母料。在华美达机上有加强混炼作用的独立塑化元件,也可以用色粉染色。户外使用的制品,一般使用UV稳定剂和碳黑填充。再生料的使用比例不要超过15%,否则会引起强度下降和分解变色。PP注塑加工前一般不需特别的干燥处理。 2、注塑机选用 对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定,注射量20%-85%即可。 3、模具及浇口设计 模具温度50-90℃,对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5℃以上,流道直径4-7mm,针形浇口长度,直径可小至。边形浇口长度越短越好,约为,深度为壁厚的一半,宽度为壁厚的两倍,并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性,排气孔深,厚,要避免收缩痕,就要用大而圆的注口及圆形流道,加强筋的厚度要小(例如是壁厚的50-60%)。均聚PP制造的产品,厚度不能超过3mm,否则会有气泡(厚壁制品只能用共聚PP)。 4、熔胶温度 PP的熔点为160-175℃,分解温度为350℃,但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。 5、注射速度 为减少内应力及变形,应选择高速注射,但有些等级的PP和模具不适用(人地幔现气泡、气纹)。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹,则要用低速注射和较高模温。 6、熔胶背压 可用5bar熔胶背压,色粉料的背压可适当调高。 7、注射及保压 采用较高注射压力(1500-1800bar)和保压压力(约为注射压力的80%)。大概在全行程的95%时转保压,用较长的保压时间。 8、制品的后处理 为防止后结晶产生的收缩变形,制品一般需经热水浸泡处理。 聚丙烯(PP) 料筒温度喂料区 30~50℃(50℃) 区 1 160~250℃(200℃) 区 2 200~300℃(220℃) 区 3 220~300℃(240℃) 区

湿热试验

第五章湿热试验 试验目的、影响机理、失效模式 潮湿环境可以引起材料电性能、机械性能和化学性能发生变化,具体表现为: (1)表面影响 由于水份的吸收和扩散(渗透)作用,金属的氧化和/或电蚀、加速化学反应、表面有机涂层和无有机涂层的化学或电化学破坏、表面潮气和外来附着物相互作用产生腐蚀层、摩擦系数的变化引起粘合或粘附、 (2)材料特性的变化 由于吸附作用:材料体积膨胀 由于疑露和吸附作用:物理(机械强)度降低。绝缘材料的表面绝缘电阻和体积绝缘电阻下降、损耗角增大,由此生产了漏电流,对于整机设备,将会导致灵敏度降低、频率漂移,光学元件成像传输质量下降等。隔热材料的隔热特性变化、复合材料分层、材料的弹性或塑性改变、吸湿材料性能降低、润滑剂性能降低、炸药和推进剂性能降低。 (3)疑露游离水 电气短路、光学器件表面模糊、热传递特性变化 如体积膨胀,机械强度降低,由于吸潮,会使密封产品的密封性能降低或破坏,产品表面涂覆层剥落,产品标记模糊不清等。

湿热试验一般不能作为腐蚀试验。所为湿热的腐蚀作用是由于空气中含有少量的酸、碱性杂质或由于产品表面附着有焊渣、汗渍等污染物质而引起间接的化学和电化学腐蚀作用。为了防止样品表面污染而引起间接腐蚀作用,试验前,可以对试验样品采取清洁处理,例如用无水酒精进行清洁处理。 潮湿产品的影响机理见下图5-1。

图中:t为作用时间;θ为温度;△θ为温度变化;dθ/dt为温度变化率;为相对湿度;为绝对湿度;p u为大气中的污染因子。 试验条件及其选择 自然界能产生95%相对湿度的最高温度为+30℃,罩体内假设会由于截留了高湿空气、存在自由水、吸湿材料吸足了水、封口处渗入湿气等原因在高温时产生高湿,但在+71℃时不可能产生95%的相对湿度,IEC环境条件标准指出:对不通风的密闭体内,在全世间最恶劣的诱发环境条件(-65℃~+85℃)中使用,达到95%相对湿度时的温度为+50℃;其余为:在-25℃~+70℃范围内,达到95%,的温度为+40℃;在-40℃~+70℃范围内,达到95%,的温度为+45℃。美军标和国军标GJB150-86中的+60℃ 95%是试验条件,不是环境条件,它是为了能在短时间内暴露产品与在实际使用环境下相同的损伤、故障、失效而加严了的条件。 试验室试验是一种加速试验,它不具备在自然环境中所感觉那种潮湿的特点,她比自然环境所发生的潮湿更频繁、更严重、或周期更长。 美国为研究天然热带的潮湿与人造热带潮湿对产品影响的关系,刚开始用20℃±5℃~35℃±1℃,最低相对湿度始终保持在90%上。在35℃±1℃上保持12小时,在20℃±5℃上最低保持5小时为,其

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