阻燃剂MCB在聚丙烯中的阻燃作用
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无卤阻燃改性聚丙烯的原理和主要方法按照化学组成的不同,阻燃剂还可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。
无机阻燃剂包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑、硼酸锌和赤磷等,有机阻燃剂多为卤代烃、有机溴化物、有机氯化物、磷酸酯、卤代磷酸酯、氮系阻燃剂和氮磷膨胀型阻燃剂等。
抑烟剂的作用在于降低阻燃材料的发烟量和有毒有害气体的释放量,多为钼类化合物、锡类化合物和铁类化合物等。
尽管氧化锑和硼酸锌亦有抑烟性,但常常作为阻燃协效剂使用,因此归为阻燃剂体系。
长久以来,卤系阻燃剂以其高效的阻燃效果而被广泛的用于聚丙烯的阻燃改性,但是其在阻燃过程中释放的有毒的强腐蚀性气体卤化氢会对环境和人体健康造成极大的危害,开发清洁、高效、安全环保、价格低廉的阻燃剂和防火安全型阻燃高分子材料意义重大。
无卤阻燃技术是近年来阻燃领域向环保方向的发展趋势,备受工业界关注。
介绍目前无卤阻燃改性聚丙烯的原理和主要方法1.磷系阻燃剂磷系阻燃体系包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
目前应用最广的有机磷系阻燃剂是磷酸酯和膦酸酯,例如磷酸三苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸三乙酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基膦酸酯、磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、三(二溴苯基)磷酸酯等;无机磷系主要有红磷(微胶囊化红磷)、聚磷酸铵、磷酸盐(如磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸铵等)。
阻燃机理:磷系阻燃剂是弱的火焰抑制剂;其阻燃机理在于磷系化合物受热分解为含磷氧酸,这些含磷氧酸可促使聚合物脱水炭化生成的焦炭层呈石墨状,能阻隔内部聚合物与氧接触;焦炭层导热性差,使聚合物与热源隔绝,减缓了热分解,从而起到阻燃的作用。
而脱水碳化这一步骤必须依赖聚合物本身的含氧基团。
对于聚丙烯来讲,分子结构没有含氧基团,单独使用磷系阻燃剂时阻燃效果不佳。
如果与氢氧化铝和氢氧化镁等复配即可产生协同效应,从而得到良好的阻燃效果。
常用配方:通常用于聚丙烯的磷系阻燃剂主要是红磷及有机磷化合物(如磷酸酯)。
聚丙烯阻燃介绍作者:申玉臣来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第02期摘要:聚丙烯(PP)是一种通用型热塑性树脂,因其具有优良的综合性能而被人们广泛应用在生产生活的各个方面。
但是聚丙烯属于易燃材料,这极大的限制了它的进一步应用。
本文介绍了聚丙烯用阻燃剂的阻燃机理和聚丙烯用阻燃剂的发展趋势。
关键词:聚丙烯;阻燃;机理;发展趋势1 聚丙烯的性质和应用聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂,总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,是第三大通用树脂。
自1957年聚丙烯实现工业化以来,己成为通用热塑性树脂中历史最短、发展和增长最快的品种。
聚丙烯生产工艺简单,原料来源丰富,产品透明度高、无毒、密度小、易加工、具有韧性、挠曲性、耐化学品性,电绝缘性好,而且易于进行共聚、共混、填充、增强改性及合金化等,已经在化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等工业和医疗领域得到广泛应用,与我们的生产和日常生活密切相关。
但聚丙烯最大的缺点之一就是易燃,其氧指数(LOI)只有17.4~18.5,燃烧速度快,发热量大,而且伴有熔滴现象,很容易引起火灾,因此要使聚丙烯的应用更为广泛对聚丙烯的阻燃研究是很重要的。
2 聚丙烯的阻燃2.1 聚丙烯的燃烧燃烧是可燃物与氧化剂之间的一种快速氧化反应,也是一种自由基反应,是一个复杂的物理一化学过程,且通常伴有放热及发光等特征,并且生成气态和凝聚态产物。
聚丙烯在空气中高温受热时,会发生随机断链反应,导致一系列的热氧降解及热降解,分解生成挥发性的可燃性小分子,可燃物浓度和物系温度足够高时,即可发生燃烧。
所以聚丙烯的燃烧可分为热氧降解和正常燃烧两个过程,涉及传热!高聚物在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。
2.2 聚丙烯的阻燃机理聚合物材料的燃烧是由热源、空气、可燃物及自由基反应四个要素组成。
所以从本质上讲,阻燃作用是通过减缓或阻止其中一个或几个要素来实现的,其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。
聚丙烯阻燃介绍作者:申玉臣来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期摘要:聚丙烯(PP)是一种通用型热塑性树脂,因其具有优良的综合性能而被人们广泛应用在生产生活的各个方面。
但是聚丙烯属于易燃材料,这极大的限制了它的进一步应用。
本文介绍了聚丙烯用阻燃剂的阻燃机理和聚丙烯用阻燃剂的发展趋势。
关键词:聚丙烯;阻燃;机理;发展趋势1 聚丙烯的性质和应用聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂,总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,是第三大通用树脂。
自1957年聚丙烯实现工业化以来,己成为通用热塑性树脂中历史最短、发展和增长最快的品种。
聚丙烯生产工艺简单,原料来源丰富,产品透明度高、无毒、密度小、易加工、具有韧性、挠曲性、耐化学品性,电绝缘性好,而且易于进行共聚、共混、填充、增强改性及合金化等,已经在化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等工业和医疗领域得到广泛应用,与我们的生产和日常生活密切相关。
但聚丙烯最大的缺点之一就是易燃,其氧指数(LOI)只有17.4~18.5,燃烧速度快,发热量大,而且伴有熔滴现象,很容易引起火灾,因此要使聚丙烯的应用更为广泛对聚丙烯的阻燃研究是很重要的。
2 聚丙烯的阻燃2.1 聚丙烯的燃烧燃烧是可燃物与氧化剂之间的一种快速氧化反应,也是一种自由基反应,是一个复杂的物理一化学过程,且通常伴有放热及发光等特征,并且生成气态和凝聚态产物。
聚丙烯在空气中高温受热时,会发生随机断链反应,导致一系列的热氧降解及热降解,分解生成挥发性的可燃性小分子,可燃物浓度和物系温度足够高时,即可发生燃烧。
所以聚丙烯的燃烧可分为热氧降解和正常燃烧两个过程,涉及传热!高聚物在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。
2.2 聚丙烯的阻燃机理聚合物材料的燃烧是由热源、空气、可燃物及自由基反应四个要素组成。
所以从本质上讲,阻燃作用是通过减缓或阻止其中一个或几个要素来实现的,其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 聚丙烯阻燃性能的研究+文献综述摘要:本论文首先考察了膨胀型阻燃剂(IFR)如:聚磷酸铵、季戊四醇,及氢氧化镁分别对聚丙烯(PP)的阻燃性能研究,结果表明,各单组分分别制备的聚丙烯材料当添加量达到30%,氧指数最高一组为23.8,但拉伸强度仅为7.55;为改善添加阻燃剂的聚丙烯材料的阻燃性能,论文进一步探讨了这三种阻燃添加剂二元复合体系的PP材料的阻燃性能,研究结果表明,APP/PER/PP阻燃材料存在协同效应具有很高的氧指数,为35.8,但同样其材料的拉伸强度大幅下降,为10.92MPa;最后论文研究了含APP/PER/Mg(OH)2三元复合添加体系的PP材料的阻燃性能,并对添加剂的配比进行了优化,结果表明,当添加剂配比为APP/PER/Mg(OH)2配比为1:2:1时,材料氧指数为23.9,拉伸强度为20.48MPa,阻燃性能较好,且力学性能达到要求。
6527关键词:聚丙烯;膨胀阻燃剂;聚磷酸铵;季戊四1 / 20醇;氢氧化镁Flame Retarding Performance of PolypropyleneAbstract:this paper first examines the expansion type flame retardant (IFR) such as: ammonium polyphosphate, pentaerythritol,and magnesium hydroxide flame retardant properties of polypropylene (PP).Results show that each single component of polypropylene prepared homemade materials even if the content reached 30%, oxygen index of the highest group was 23.8, but the tensile strength of only 7.55.Added to improve the flame retardant properties of fire retardant polypropylene material, the paper further discusses the three kinds of flame retardant additives binary compound system of the flame retardant properties of PP material.Research results show that the APP/PER/PP flame retardant material has synergistic effect of high oxygen index, at 35.8, but the same material tensile strength dropped sharply, to 10.92MPa.Finally thesis research including APP/PER/Mg(OH)2 ternary composite flame retardant properties of PP material adding system,and the ratio of additive was optimized,when the additive---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------proportion of APP/PER/Mg(OH)2 ratio of 1:2:1, materials for oxygen index was 23.9, the tensile strength of 20.48MPa, good flame retardant performance, and mechanical performance meet the requirements.4.3 聚磷酸铵/氢氧化镁二元复合体系的阻燃性能及力学性能分析154.4 季戊四醇/氢氧化镁二元复合体系的阻燃性能及力学性能分析164.5 小结175 APP/PER/Mg(OH)2三元复合阻燃体系研究18 5.1 引言185.2 APP/PER/Mg(OH)2三元复合体系阻燃正交实验设计及结果183 / 205.3 APP/PER/Mg(OH)2三元复合阻燃体系的配方优化195.3.1 氧指数结果分析195.3.2 拉伸强度数据分析205.3.3 正交实验数据综合分析以及最佳配比的选择216 结论226.1本论文的主要研究成果与结论226.2存在的问题与展望22致谢23参考文献241 绪论---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 1.1引言聚丙烯为重复单元为的聚合物。
阻燃抗静电性聚丙烯的研究阻燃抗静电性聚丙烯的研究摘要:近年来,随着工业化进程的不断推进,阻燃性和抗静电性在材料研究领域变得越来越重要。
本文通过研究和分析,探讨了阻燃抗静电性聚丙烯材料的发展和应用前景。
我们使用了多种方法来改善聚丙烯的阻燃和抗静电性能,并通过实验验证了这些方法的有效性。
结果表明,阻燃抗静电性聚丙烯材料具有广泛的应用前景,特别是在电子、航空、化工等领域。
1. 引言阻燃性和抗静电性是现代材料的重要性能指标,广泛应用于各个领域。
然而,仅仅改良一种材料的单一性能并不够,我们需要综合考虑多个因素来提高材料的性能。
聚丙烯是一种重要的塑料材料,具有优异的物理和化学性质,但其阻燃性和抗静电性较差,限制了其在某些领域的应用。
因此,研究阻燃抗静电性聚丙烯材料显得尤为重要。
2. 方法本研究采用了多种方法来改善聚丙烯的阻燃和抗静电性能。
首先,我们在聚丙烯中添加了一种阻燃剂,通过减少材料的可燃成分,提高了聚丙烯的阻燃性。
其次,我们使用了一种静电消散剂,通过增加材料的导电性,提高了聚丙烯的抗静电性。
最后,我们将上述两种方法结合起来,制备了一种阻燃抗静电性聚丙烯材料。
3. 结果与讨论通过对聚丙烯样品进行实验分析,我们发现在添加了阻燃剂和静电消散剂的情况下,聚丙烯的阻燃性和抗静电性能得到了显著改善。
实验结果显示,添加了阻燃剂的聚丙烯材料的燃烧速率降低了50%,燃烧后的残留物也减少了30%。
而添加了静电消散剂的聚丙烯材料在静电测试中的电阻值降低了80%。
4. 应用前景阻燃抗静电性聚丙烯材料在电子、航空和化工等领域具有广泛的应用前景。
首先,在电子行业,由于电子产品对抗静电要求严格,阻燃抗静电性聚丙烯材料的可靠性和安全性将受到高度认可。
其次,在航空领域,阻燃性和抗静电性是确保航空器安全的关键因素,该材料的应用将大大提高航空领域的安全性。
此外,化工行业常常涉及易燃易爆的物质,阻燃抗静电性聚丙烯材料的使用可以有效降低事故的发生率。
聚丙烯阻燃改性之阻燃剂聚丙烯阻燃改性通常采用阻燃剂与聚丙烯通过双螺杆挤出机熔融共混的改性方法。
目前应用较为普遍的阻燃剂包括:有机溴系、氯系,例如:八溴醚、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、八溴S醚、得克隆、氯化石蜡等。
无机阻燃剂(往往指无卤阻燃剂),如:氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌,有时候也采用诸如氮系、磷系,以及有他们共同组成的膨胀型阻燃剂。
溴系阻燃剂与塑料亲和力最好,以极佳的相容性,可靠的生产工艺适宜性和成熟的技术储备与完美的性价比成为阻燃聚丙烯使用最多的阻燃剂,其中八溴醚由于在阻燃聚丙烯时表现出高效阻燃性,低廉的使用成本,所以常常被改性厂采用。
阻燃剂八溴醚(BDDP)化学名: 1.1′- (甲基已叉)-双[(3.5-二溴) – 4 (2.3-二溴丙氧基苯)分子式: C21H20Br8O2分子量:943.62结构式:产品质量指标 :外观白色粉末熔点107-120℃挥发份0.3%max分解温度285℃min溴含量67%min八溴醚作为卤系阻燃剂与其它卤系阻燃剂有着共同的阻燃原理——控制塑料的分解产物,结合单体,有效防止燃烧的发生,阻燃主要表现为气相和凝聚相。
用八溴醚阻燃聚丙烯塑料,需配合不低于1/3自身量的三氧化二锑,才会有比较好的阻燃效果。
在实验室中 UL94 3.2mm 试件 V-2 通过仅需总量大概不超过4%的阻燃剂复合物.八溴醚阻燃的聚丙烯另外一个优点就是阻燃材料的力学性能甚优,几乎没有影响.但是在实际的应用中八溴醚对于均聚的pp表现出更好的阻燃效果,对于共聚聚丙烯效果往往不尽如人意,对于增韧、耐侯改性的聚丙烯八溴醚通常也表现为阻燃乏力。
还有,受到分散等问题影响,实际生产时达到同等阻燃等级,八溴醚的添加比例要远远高于实验室4%的比例.八溴醚的加入会降低整个阻燃体系的熔点,这对于汽车配件等对热变形温度有特殊要求的塑料来说是个非常不幸的消息。
阻燃后的聚丙烯会不同程度的热变形温度下降,因此难以达到产品性能要求。
三聚氰胺类阻燃剂在聚丙烯中的应用研究作者:刘莹杨柳涛来源:《科技信息·下旬刊》2018年第01期摘要:三聚氰胺及其盐是膨胀型阻燃剂的重要组成部分,它们不含卤素,与环境兼容,且低烟、低毒、无腐蚀性气体释放,对人类及自然环境危害小,符合当今社会对阻燃剂的要求。
本文综述了三聚氰胺及其盐是膨胀型阻燃剂在聚丙烯塑料中的应用现状和阻燃效果。
同时对三聚氰胺及其盐是膨胀型阻燃剂的发展趋势及前景进行了分析与展望。
关键词:三聚氰胺;阻燃剂;聚丙烯三聚氰胺类膨胀型阻燃剂是一种高效的添加型阻燃剂。
它自身及分解产物低毒、腐蚀性低、阻燃效率高、符合环保要求及应用成本低,迎合了当今阻燃剂向高效低毒方向发展的潮流,所以该类阻燃剂受到了广泛的关注[1]。
聚丙烯价格低、来源丰富、具有良好的物理力学性能与加工性能,现在它是塑料中产量增长最快的品种之一,产量在五大通用塑料中占第三位。
目前它广泛用于纺织、汽车、建筑、家电等行业。
应用时聚丙烯有一个致命的缺点,容易燃烧,氧指数只有18%,且聚丙烯属于少烟型,燃烧时不成炭,且有熔滴和流延起火现象,同时生成浓烟和有害气体,对人们的健康及环境造成巨大的危害。
为解决这一缺陷,新型阻燃剂的研发与用意义重大。
聚丙烯分子中没有活性基团,所以只能采用添加型阻燃。
所以研发有效、对环境友好、并与材料相容性好的聚丙烯用阻燃剂是当前研究的热点之一。
1 三聚氰胺类膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用三聚氰胺类膨胀型阻燃剂是阻燃剂的重要组成部分,它无卤、低毒、低烟、不腐蚀,价格低,对热和光稳定,三聚氰胺及三聚氰胺盐类阻燃剂均广泛应用于聚丙烯产品中。
1.1 三聚氰胺类阻燃剂在聚丙烯中的应用Qi Wang等[2]以磷酸三聚氰胺、季戊四醇与聚丙烯载体等为原料,制备了一种新型的阻燃剂。
分别使用极限氧指数,垂直燃烧测试考察阻燃剂对丙烯材料阻燃性能。
结果表明,随着载体树脂在阻燃母粒含量从0增加大15%时,聚丙烯阻燃材料的极限氧指数从29.5 %增加到32 %,垂直燃烧阻燃级别也达到UL 94 V-0。
阻燃剂氢氧化镁的合成及在聚丙烯中的应用的开题报告一、选题背景在现代工业生产中,由于涉及各类化学品以及可燃性物质,火灾不可避免。
防火问题一直是工业领域必须高度关注的一个问题。
阻燃剂是一种可以被加入到可燃材料中,以赋予材料抵御燃烧的能力,同时还可以避免火灾的发生或减小其危害程度的化学物质。
因此,研究和开发新型阻燃剂及其应用具有重要意义。
氢氧化镁是一种重要的阻燃剂,其在塑料、有机涂料、纸张、木材等许多材料中都被广泛应用。
在聚丙烯中应用氢氧化镁能够显著提高聚丙烯的阻燃性能。
因此,研究氢氧化镁的合成及其在聚丙烯中的应用是目前塑料防火领域研究的热点之一。
二、研究内容本课题选取氢氧化镁作为研究对象,主要研究其在聚丙烯材料中的应用。
具体内容包括以下几个方面:1. 氢氧化镁的合成。
研究不同合成方法对氢氧化镁晶体形貌以及物理化学性质的影响,实验室合成氢氧化镁并对其进行表征。
2. 氢氧化镁作为阻燃剂在聚丙烯中的应用研究。
通过添加不同质量分数的氢氧化镁到聚丙烯中,分别研究其对聚丙烯机械性能、热稳定性以及阻燃性能的影响。
3. 氢氧化镁在聚丙烯中的微观结构和阻燃机制研究。
运用扫描电子显微镜 (SEM)、透射电镜(TEM)等表征技术系统研究氢氧化镁在聚丙烯中的微观结构和阻燃机理。
三、研究意义通过研究氢氧化镁的合成及在聚丙烯中的应用,可以得出以下几个结论:1. 能够合成出物理化学性质较好的氢氧化镁。
并且探究其制备条件对产物物理化学性质的影响。
2. 通过添加氢氧化镁可以明显提高聚丙烯的力学性能、热稳定性和阻燃性。
因此,可以提高相应聚合物的防火性能,进而保证材料和生产过程的安全。
3. 通过研究氢氧化镁在聚丙烯中的微观结构和阻燃机制,更深入地了解阻燃剂对于聚合物防火机理的影响。
进一步增强对于阻燃剂在合成及应用方面的理解。
四、预期成果通过对氢氧化镁的合成及其在聚丙烯中的应用进行研究,预期能够得出以下成果:1. 确定合适的氢氧化镁制备工艺,得到具有良好物理化学性质的产物。
第25卷 第7期中 国 塑 料V ol.25,N o.7 2011年7月CHINA PLASTICS July,2011聚丙烯用阻燃剂的研究进展曾伟立(深圳领威科技有限公司,广东深圳518109)摘 要:综述了聚丙烯用阻燃剂的3种阻燃作用机理,包括气相阻燃、凝聚相阻燃、中断热交换阻燃机理。
重点介绍了聚丙烯用阻燃剂的研究开发进展,包括水合金属化合物阻燃剂、磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂、纳米阻燃剂等。
最后,指出纳米无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂以及具有高效阻燃、低烟、无毒的复配阻燃剂是聚丙烯用阻燃剂未来的发展趋势。
关 键 词:聚丙烯;阻燃剂;机理;研究进展中图分类号:T Q325.1+4 文献标识码:A 文章编号:1001-9278(2011)07-0006-05Research Progress in Flame Retardants for PolypropyleneZEN G Weili(Shenzhen Ling wei Science and T echno lo gy Co,L td,Shenzhen518109,China)Abstract:T he actio n mechanism s of flam e retardants for po lypr opy lene w ere review ed,includingg as phase flame retardancy,condensed phase flame retardancy,and interrupting heat ex chang eflame retardancy.The research and dev elo pment status of so me flam e r etardants for poly pro py lenesuch as hydrated metal compound flam e retardants,pho sphated flame retardants,intum escentflame retar dants,silicone flame retardants,and nanom eter flame r etardants w ere introduced.Itw as pointed out that the dev elo pment directions of flam e retardants for po lypr opy lene w erenanom eter ino rganic flame retardants,intum escent flam e retardants,and com pound flam eretar dants w ith hig h-efficientcy,low-smoke and non-to xicity.Key w ords:polypropylene;flam e retardant;mechanism;resear ch prog ress0 前言聚丙烯(PP)是一种力学性能优异、电绝缘性良好、耐化学腐蚀性好的通用塑料,其价格低廉、成型加工容易,广泛应用于电子电器、通讯器材、家用电器、汽车、建筑材料等领域,但PP的耐燃性差,极易产生大量熔融滴落,很容易引起火灾。
环保无卤阻燃剂MCB在ABS中的阻燃作用李小娟,刘新平(北京理工大学国家阻燃专业实验室)摘要:无卤阻燃已成为世界各国阻燃领域研究的前沿,本文就最新阻燃剂MCB在ABS中的阻燃性能展开研究,探讨MCB在ABS中的添加量,对其力学性能和物理机械性能影响。
ABS树脂是苯烯系列树脂中发展与变化最大的品种,具有优良的冲击性、高刚性、耐油性、耐低温性、耐化学腐蚀性和电气性能,但在空气中即可燃烧,应用领域受到了一定限制,ABS的阻燃研究成为必然趋势。
目前,阻燃ABS树脂已经实现V-0级,但大多数是采用含溴阻然剂阻燃的,燃烧可能产生有毒气体。
自1986年欧洲首先发现多溴二苯醚类物质在燃烧时可能产生四溴代双苯并二噁烷及四溴代双苯并呋喃等致癌物质以来,该类阻燃剂的应用引起了欧共体的争论,因而ABS的无卤阻燃研究具有深远意义,无卤、低烟、低毒阻燃日渐成为阻燃领域研究的焦点,是世界各国研究的前沿。
塑料及其制品阻燃要求在不断提高,各种阻燃剂层出不穷,无卤阻燃剂具有环境友好的特点而备受关注。
阻燃剂MCB是新型无卤阻燃剂,具有极高的成炭性能,无毒,无烟与聚合物相容性强,逐渐引起越来越多研究者的兴趣。
ABS阻燃研究应用1.1原料ABS:工业级MCB:山东省青州市亿超化工有限公司1.2仪器设备SHL235型双螺杆挤出机:上海化工机械四厂;Stanton Redcrof t FA T氧指数测定仪: TarlinScientific Corporation;DXLL210000型电子拉力实验机:上海化工机械四厂;XJ2300型塑料冲击试验机:吴忠材料试验机厂。
2.研究方法2.1极限环氧指数测定按ASTM22863标准在Stanton Redcrof t(TarlinScientific Corporation)FA T氧指数测定仪上测试极限氧指数L OI,试样尺寸:130mm×615mm×3mm2.2力学性能测试塑料试样状态调节和试验环境按GB2918282标准。
收稿日期:2002208208作者简介:张秀菊(1975~),女(汉族),安徽合肥市人,在职博士生,高分子材料专业E -ma il :zxiuju 2003@sina .com第23卷第4期2002年11月质谱学报Journal of Ch inese M ass Spectrom etry SocietyV o l .23 N o .4N ov .2002聚丙烯中新型阻燃剂的综合解析张秀菊1,2,李占杰2,蔡晓军2,张之皖2,贾德民1(1.华南理工大学材料学院,广东广州510640;2.中科院广州化学研究所分析测试中心,广东广州510650)摘要:采用溶剂提取及梯度洗脱的方法从聚丙烯粒料中分离出一种新型阻燃剂,用红外光谱、裂解气相色谱2质谱、1H 和13C 核磁共振谱以及快原子轰击质谱进行了研究,并测定了其元素组成。
通过几种方法相互验证,确定这种阻燃剂的结构为四溴双酚S 双(2,32二溴丙基)醚,为复杂未知化合物的鉴定提供了有益的借鉴。
关键词:质谱学;阻燃剂综合分析;四溴双酚24双(2,32二溴丙基)醚;四溴双酚S 双(2,32二溴丙基)醚中图分类号:O 657163;TU 545 文献标识码:A 文章编号:100422997(2002)0420230204 随着塑料工业的发展,塑料在建筑、交通、航空、家具、电器、日用品等各个领域得到了广泛的应用。
但另一方面由于塑料大多主要是由碳氢化合物组成,具有可燃性,引起燃烧造成的事故也日益增多。
为了避免这种情况发生,有效地提高塑料的阻燃性,加入阻燃剂是关键。
本工作拟用溶剂提取及梯度洗脱的方法从一种具有良好阻燃性的聚丙烯粒料中分离出一种新型阻燃剂,应用傅立叶变换红外光谱、裂解气相色谱2质谱联用、元素分析法、核磁共振、电喷雾质谱等方法综合解析。
1 实验部分111 主要仪器岛津Q P 5050A 气质联用仪(配自制裂解器);W Q F 2410傅立叶变换红外光谱仪;B ruker DRX 2400M 超导核磁共振仪;H eraeu s 元素分析仪。
聚丙烯阻燃剂研究周文英,艾 涛,安群力(西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安 710072)摘要:介绍了阻燃聚丙烯阻燃机理,综述了聚丙烯阻燃剂的最新进展,重点探讨了无机阻燃剂和膨胀型阻燃剂及纳米阻燃剂,评述了各类阻燃剂的优缺点和发展趋势。
高效阻燃、低烟、低毒、多功能、精细复合型阻燃剂将是未来聚丙烯阻燃剂发展方向。
关键词:阻燃机理;阻燃剂;聚丙烯基金项目:陕西省教育厅专项课题(05J K 234) 聚丙烯(PP )是一种通用塑料,因具有加工方便、力学、电绝缘及耐化学药品优异、无毒、密度小、质量轻等特点而被广泛用于汽车、家电、纺织、建筑等行业[1]。
然而因为PP 氧指数低,易燃烧,且燃烧发热量大,产生大量熔滴,极易传播火焰,所以在许多领域的应用受到了限制。
目前PP 的阻燃方法主要是添加阻燃剂法,此法工艺简单易行,可选用的阻燃剂种类多、成本较低,是阻燃型PP 主要制备方法。
本文总结了近年来国内外添加阻燃剂型PP 研究的最新研究进展,并分析了阻燃机理,评述了阻燃剂的优缺点。
1 阻燃机理[2]PP 阻燃剂阻燃机理大致分以下几类:a.中断连锁反应,终止PP 燃烧的自由基链反应。
如卤系阻燃剂在较高的温度下分解,释放出HX ,HX 捕捉PP 燃烧过程中产生的自由基,中断燃烧链反应达到阻燃目的。
b.吸收PP 燃烧热分解产生的热量,降低体系温度。
如氢氧化铝及硼酸类无机阻燃剂。
c.稀释可燃性物质的浓度和氧气浓度,使之降至着火极限以下。
d.促进聚合物成碳,减少可燃性气体的生成。
在材料表面形成一层膨胀多孔的均质碳层,起到隔热、隔氧、抑烟、防止熔滴的作用,达到阻燃的目的。
磷系及膨胀型阻燃剂主要是该阻燃机理。
以上几种阻燃机理往往同时适用于复合型阻燃剂如锑2卤、磷2卤、磷2氮协同体系中。
2 聚丙烯阻燃剂研究进展2.1 无机阻燃剂无机阻燃剂无毒、热稳定性好、抑烟,受热时放出水且吸收大量热量,所产生的水蒸气可稀释可燃性气体浓度并隔绝空气;产生的耐水金属氧化物形成一层固相的保护层阻止燃烧反应继续进行。
文章编号:100524014(2001)0420245203无卤阻燃剂对聚丙烯复合材料阻燃性能及力学性能的影响Ξ曲敏杰,冯 钠,王新红,夏 英,蔡月芬(大连轻工业学院材料科学与工程系,辽宁大连 116034)关键词:聚丙烯;阻燃;协同作用摘要:研究了Al(OH)3、Mg(OH)2及其二者协同作用对聚丙烯(PP)阻燃性能及力学性能的影响。
结果表明,Al(OH)3、Mg(OH)2的加入提高了聚丙烯的耐燃性,二者比例适当,能起到一定的协同作用,抑烟效果显著。
但随着阻燃剂用量的增加,复合材料的力学性能下降。
中图分类号:TQ314.248;TQ325.14 文献标识码:AE ffects of halogen-free flame retardant on flame retardance andmechanical properties of polypropylene composite materialQ U M i n2jie,FEN G N a,W A N G Xi n2hong,X IA Yi ng,CA I Y ue2f en(Dept.of Mater.Sci.and Eng.,Dalian Inst.of Light Ind.,Dalian116034,China)K ey w ords:polypropylene(PP);flame retardant;synergismAbstract:We study the effects of Al(OH)3、Mg(OH)2and their synergists on flame retardance and mechan2 ical properties.The results show that the use of Al(OH)3and Mg(OH)2improves the flame retardance of PP,and has synergistic effect with a suitable proportion of agents used.They also possess good effect on smoke inhibition.But the mechanical properties of PP composites decrease with increasing flame retardant agent contents. 高分子材料的阻燃化是其改性研究的一项重要内容。
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。
`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。
阻燃剂MCB在聚丙烯中的阻燃作用
赵田胜王萍
(青岛大学改性塑料应用化学研究所)
摘要:研究了mcb阻燃剂在材料PP中阻燃性能。
通过对其机械性能及阻燃性能进行检测分析表明,MCB在在无卤阻燃PP体系中可显著提高材料的阻燃性和抑烟性,提高材料的力学性能。
聚丙烯(PP)作为阻燃材料大体分为2大类:含卤阻燃和无卤阻燃。
含卤阻燃剂由于其添加量少,阻燃效果好而得到广泛的应用,但由于其燃烧时发烟量高、毒性大,使其应用领域受到限制,因此开发低烟、无卤阻燃材料已成为各国研究的主要方向。
目前无卤阻燃剂以Mg(OH)2和Al(OH)3为主,其无烟、无毒,但其存在的最大缺点是添加量大,致使阻燃材料的力学性能损失较大。
因此,文中采用MCB作为阻燃体系的阻燃剂,以期改善材料的阻燃效果。
在无卤阻燃PP中加入MCB,可使PP的物理性能得到明显改善。
1实验部分
1.1原料
聚丙烯粉料(国产),M C B(青州市亿超化工有限公司)乙烯基三乙氧基硅烷(分析纯);KH550 (分析纯)。
1.2检测仪器
万能材料试验机(5567),美国INSTRON公司;摆锤冲击仪(6957000),意大利CEAST公司;热变形、维卡软化点温度测定仪,(RV-300D)承德精密实验有限公司;氧指数仪(LOI),美国ATLAS公司。
1.3加工工艺流程
PP产品的加工工艺流程示意见图1
2、结果与讨论
2.1MCB在pp中的作用和效果
表1MCB对材料力学性能影响
表2阻燃剂对材料燃烧性能影响
由表1看出,MCB的加入对材料的力学性能没有影响,且随着添加量的增大,材料的冲击强度与拉伸强度反而有增加的趋势。
这说明MCB对材料有一定的增韧性。
由表2可以看出随着MCB阻燃剂的添加,材料的有限氧燃烧时间有着明显的降低,灼烧失重量有着明显的增大,同时在实验过程中无大量的烟和难闻的气味产生。
2.2结论
MCB阻燃剂有着极高的阻燃效果和抑烟效果,通过实验证明它还对塑料起到一定的增韧效果。
MCB必定将取代溴类等高污染的阻燃剂,推进改性塑料和环保业的进步。
阻燃剂的含量%表观粘度(Pa.s)冲击强度(J.M -1)拉伸强度/MPa 维卡软化点/℃0226040.231.65123.45200041.831.73125.68213042.831.80123.710
2250
43.2
32.30
124.9
阻燃剂含量%有限氧燃烧时间/S 水平自熄时间/S 垂直自息时间/S 失重率/%
518.613.720.821.49811.47.816.924.9710
7.5
4.3
10.4
28.86。