Vol.15高分子材料科学与工程No11 1999年1月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN G Jan.1999膨胀型阻燃剂中协效剂的碳化作用及其对阻燃性能的影响Ξ廖凯荣 卢泽俭 倪跃新(中山大学高分子所,广州,510275)摘要 以聚(2,42甲苯二己二脲)(PHU)、聚(2,42甲苯二乙二脲)(PEU)和二苯甲酰己二胺(DBH)、二苯甲酰乙二胺(DBE)为协效剂,分别与三聚氰胺改性多聚磷酸铵的产物MPPA复配成膨胀型阻燃剂(IFR)、它们对提高IFR对聚丙烯的阻燃性能都有显著作用,总的效果是PHU>DBE>PEU>DBH。
虽然协效剂的结构和性质不同,但在各自最佳的IFR配方中的氮/磷比值基本不变,为1.6～1.7,热重分析表明IFR阻燃作用的提高主要是协效剂在MPPA 作用下有效的碳化和成炭,同时也促进了聚丙烯在受热燃烧过程中焦化成炭的结果。
关键词 膨胀型阻燃剂,协效剂,阻燃协同作用,聚丙烯 在以多聚磷酸铵(APP)为基础的膨胀型阻燃剂(IFR)中,APP在三聚氰胺(发泡剂)和成炭剂季戊四醇的协同作用下,对聚烯烃,特别是聚丙烯(PP)有很好的阻燃效果[1,2]。
但季戊四醇与聚烯烃不相容,在加工过程中会与APP生成酯而使最终产品有较强的吸湿性。
因此,塑料阻燃用的IFR应不含或少含多羟基化合物为宜。
研究表明,胺(含三嗪衍生物)、酰胺、脲等含氮物质也可作为IFR的有效的阻燃协效剂。
但关于它们的分子结构对阻燃协同作用的影响及其规律的深入研究并不多见[3～7]。
本文报导以聚(2,42甲苯二己二脲)(PHU)、聚(2,42甲苯二乙二脲)(PEU)和二苯甲酰己二胺(DBH)、二苯甲酰乙二胺(DB E)为协效剂,分别与三聚氰胺改性APP的产物MPPA[7]复配组成的IFR对PP的阻燃作用,探讨了它们的分子结构对IFR的阻燃作用的影响。
耐水型膨胀阻燃剂对阻燃聚丙烯性能的影响丁耀莹;仪德启;杨荣杰【摘要】由于阻燃聚丙烯的耐水性差，所以采用新型的大分子成炭剂（PAP）代替传统膨胀阻燃配方中水溶性高的双季戊四醇作为炭源，并用聚磷酸铵/蒙脱土纳米复合材料作为酸源，制备了系列阻燃聚丙烯。
并研究了阻燃聚丙烯的耐水性能、热稳定性、阻燃性能以及力学性能。
结果表明：PAP作为炭源的膨胀阻燃剂具有良好的阻燃效果，可以显著降低浸水后的质量损失率，提高膨胀阻燃剂的耐水性能；部分阻燃聚丙烯试样在浸水后，燃烧等级仍可以达到UL-94 V-0级，而且PAP的使用可以改善阻燃聚丙烯的力学性能。
%The flame retardantpolypropylene(PP) is produced with a new macromolecular charring agent, PAP, which is used to replace the traditional water-soluble dipentaerythritol as char source due to the poor water resistance of flame retardant PP, and ammonium polyphosphate/montmorillonite nanocomposites as acid source. The flame retardancy, mechanical properties, thermal stability, and water resistance of the products are observed. The results show that intumescent flame retardant with PAP as carbon source has good flame retardancy. It can reduce the weight loss after water immersion and improve the water resistance of the agent. The use of PAP can make several samples pass the UL-94 V-0 rating after the water immersion and improve the mechanical properties of flame retardant PP.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2016(033)005【总页数】4页(P7-10)【关键词】聚丙烯;聚磷酸铵;大分子成炭剂;耐水性能;膨胀阻燃剂【作者】丁耀莹;仪德启;杨荣杰【作者单位】北京理工大学材料学院，国家阻燃材料工程技术研究中心，北京市100081;北京理工大学材料学院，国家阻燃材料工程技术研究中心，北京市100081;北京理工大学材料学院，国家阻燃材料工程技术研究中心，北京市100081【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4聚丙烯（PP）作为当今社会最常见的通用塑料之一，除了具有良好的力学性能和加工性能之外，还具有优良的电绝缘性能，在电子电器等产品中具有广泛的应用；但PP易燃烧，其极限氧指数仅为17%～18%［1］，且燃烧过程中伴有熔融滴落等现象［2］，增加了火灾隐患，因此，研究PP的阻燃性能十分必要。
聚丙烯塑料膨胀型阻燃改性研究进展文章介绍了近年来聚丙烯塑料膨胀型阻燃剂改性研究进展，重点介绍了混合膨胀型阻燃剂、单组份膨胀型阻燃剂和改性膨胀型阻燃剂的研究现状，并展望了膨胀型阻燃改性技术的发展趋势。
标签：聚丙烯；膨胀型阻燃剂；改性引言聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，是五大通用的塑料之一，具有良好的综合性能，耐热性好，耐腐蚀，电器性能优异而被广泛应用于汽车产业、电子产品、家用电器、工业建设等领域，发展速度居通用塑料之首[1]。
然而聚丙烯的极限氧指数（LOI）只有17.5左右，属于易燃物质，而且燃烧过程中伴随着熔融、滴落等现象，导致大量烟雾的产生，火焰传播速度快，聚丙烯易燃的缺点极大地限制了其应用[2]。
因此，能够赋予聚丙烯塑料阻燃性能对于聚丙烯塑料的应用具有重要的意义。
膨胀型阻燃剂（IFR）是一种绿色环保的阻燃剂，不含卤素，不采用氧化锑为协同剂，体系具有自身协同作用，含膨胀型阻燃剂的塑料在燃烧时表面会生成炭质泡沫层，具有隔热、隔氧、抑烟、防滴的作用，具有优良的阻燃性能，且低烟、低毒、无腐蚀性气体产生，符合保护生态环境的要求，已经成为国内外最为活跃的阻燃剂研究领域。
1 膨胀阻燃剂（IFR）的阻燃机理膨胀阻燃剂有三个基本元素，即气源、炭源和酸源，酸源也称为脱水剂或碳化促进剂，酸源须能够使含碳多元醇脱水，酸源释放酸须在较低温度进行，炭源是形成泡沫炭化层的基础，炭源的有效性与碳含量及活性羟基的数量有关，气源是发泡源，发泡剂必须在适当的温度分解，并释放出大量的气体。
膨胀型阻燃剂受热时，炭化剂在酸源的催化作用下脱水成炭，碳化物在气源膨胀剂分解的气体的作用下，形成膨松有闭孔结构的炭层。
这种炭层，本身不燃烧，同时还能够削弱聚合物与热源之间的热传递，还能够阻燃气体扩散，一旦燃烧得不到足够的氧气或者燃料，燃烧的聚合物就会熄灭。
2 膨胀阻燃剂的类型的概述2.1 混合膨胀型阻燃剂混合膨胀型阻燃剂中常用的酸源为多聚磷酸铵、磷酸二氢铵等，气源为三聚氰铵、尿素等，炭源为季戊四醇及衍生物、淀粉酚醛树脂等，其中混合膨胀型阻燃剂的研究主要集中在三聚氰胺/季戊四醇/多聚磷酸铵阻燃体系，但是由于多聚磷酸铵和季戊四醇的热稳定性不足，季戊四醇的水溶性强，多聚磷酸铵吸湿性较强，制备的阻燃聚丙烯塑料防潮性能差，直接将三聚氰胺、多聚磷酸铵和季戊四醇混合制备混合膨胀型阻燃体系，不能满足聚丙烯塑料的加工性能、化学稳定性或者使用性能的要求。
第25卷第6期高分子材料科学与工程Vol.25,No.6 2009年6月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN GJ un.2009含硅化合物与膨胀阻燃剂协同阻燃聚丙烯吕艳红,杨 伟,冯建民,谢邦互,杨鸣波(四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065)摘要:采用聚磷酸铵(APP )与季戊四醇(PER )复合膨胀阻燃剂(IFR )阻燃聚丙烯,研究了不同含硅物质———硅胶(SG )、硅酮(GM )以及硅晶(SW )纤维对IFR 阻燃PP 性能的影响,并通过L OI 、UL 294、TG A 对材料阻燃性能进行了表征。
结果表明,三种物质与IFR 都存在一定的协同效应。
然而,硅胶与IFR 的协同效应最好,在IFR 含量为25%时,添加2%的硅胶,材料氧指数由29提高至35,UL 294也提高至V 20级,材料的高温热稳定性也得到了极大提高,并且能够生成结构更加致密的炭层。
关键词:聚丙烯;聚磷酸铵;季戊四醇;含硅化合物;阻燃;协同效应中图分类号:TQ314.24+4 文献标识码:A 文章编号:100027555(2009)0620053203收稿日期:2008212218基金项目:国家自然科学基金资助项目(10590351),973资助项目(2005CB623808)通讯联系人:杨鸣波,主要从事高分子材料的研究,E 2mail :yangmb @ 聚丙烯(PP )具有优异的力学性能及加工性能而被广泛应用于汽车、建筑、电子电器以及房屋装饰等行业。
但是聚丙烯易燃、火焰传播速度快,并且在燃烧时形成大量熔滴而导致其应用受到限制,因此对聚丙烯进行阻燃研究是十分必要的。
膨胀型阻燃剂(IFR )具有低烟、低毒、阻燃效率高的特点,已被广泛应用于聚烯烃的阻燃[1～4]。
传统的膨胀型阻燃剂存在着生成的膨胀炭层致密性较差的缺点,从而影响到阻燃效果。
有研究报道指出,在膨胀型阻燃剂中引入硅元素可以提高其阻燃性能[5～9],但是除了二氧化硅与膨胀阻燃剂的协同研究之外,其余含硅化合物鲜有报道。
