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高刚性无卤阻燃聚丙烯的制备及性能

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第３９卷第１０期　２０１１年１０月　塑料工业　ＣＨＩＮＡ　ＰＬＡＳＴＩＣＳ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　・９９・　

高刚性无卤阻燃聚丙烯的制备及性能　

罗　恒　，徐国平　，李庆丰　，郭建兵　，田井速　，秦书浩　，薛斌　，胡　智　

（１．国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州贵阳５５００１４；　

２．马鞍山正得塑料科技有限公司，安徽马鞍山２４３０００）　

摘要：在合理选择型无肉复配氮磷阻燃体系的基础上，采用复合增强方法，制备出高刚性无卤阻燃聚丙烯材料。　

关键词：高刚性；无卤；聚丙烯；性能　

中图分类号：ＴＱ３２５．１　４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—５７７０（２０１１）１０—００９９—０４　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｒｉｇｉｄ　ａｎｄ　Ｈａｌｏｇｅｎ‘ｆｒｅｅ　Ｆｌａｍｅ　Ｒｅｔａｒｄｅｄ　

ＰＯｌｙｐｒＯｐｙｌｅｎｅ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　

ＬＩ　Ｑｉｎ—ｆｅｎｇ　，ＧＵＯ　Ｊｉａｎ—ｂｉｎｇ　，ＴＩＡＮ　Ｊｉｎｇ－ＳＨ　，ＱＩＮＮ　Ｓｈｕ—ｈａｏ　，　

ＸＵＥ　Ｂｉｎ　，ＨＵ　Ｚｈｉ　

（１．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｇｕｉｙａｎｇ　５５００１４，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｍａａｎｓｈａｎ　Ｚｈｅｎｇｄｅ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａａｎｓｈａｎ　２４３０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈ　ｒｉｇｉｄ　ａｎｄ　ｈａｌｏｇｅｎ’ｆｒｅｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　

ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｈａｌｏｇｅｎ—ｆｌｅｅ　ａｎｄ　Ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄａｎｔ　

ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ　Ｒｉｇｉｄ；Ｈａｌｏｇｅｎ。ｆｒｅｅ；Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　

聚丙烯（ＰＰ）是最常用的通用塑料之～，其综　

合性能十分优良，在汽车，家电，电气及其他工业得　

到越来越广泛的应用¨１　。但聚丙烯又是一种十分　

容易燃烧的聚合物材料，其氧指数只有１８％左右，　

而许多使用场合，尤其是电子电气工业，有时要求聚　

丙烯塑料制品有一定的阻燃性。而随着经济的不断发　

展和人们的环保意识的增强，过去一直采用的卤素阻　

燃体系，由于其在阻燃过程中产生有毒有害气体和浓　

烟而被逐渐受到限制，特别是欧盟ＲＯＨＳ指令的的发　

布，进一步限制了其应用范围。使用低烟低毒的无卤　

磷氮阻燃体系是解决这一问题的有效方法之一。但这　

种阻燃体系的缺点是加入量大，造成聚丙烯的韧性下　

降，而为改善韧性，加人增韧剂又会造成聚丙烯的刚　

性（弯曲模量）下降　ｊ。为解决这一矛盾，本文　

采用复合增强方法，制备了具有较好性能的高刚性无　

卤阻燃聚丙烯材料。　

ｌ　实验部分　

１．１主要原材料　

ＰＰ均聚树脂：１５０—２，扬子石化公司；ＰＰ共聚树　

脂：Ｋ７９２６，上海赛科石化公司；乙烯一辛烯共聚物　（ＰＯＥ）：８１３７，美国杜邦公司；无卤磷氮复配阻燃　

剂：ＰＮＲ０３０，马鞍山科立化工科技有限公司；亚磷　

酸钠盐类晶型改性剂：Ｎ１１，日本电化公司；抗氧　

剂：１０１０，宁海金海雅宝化工公司；抗氧剂：１６８，　

宁海金海雅宝化工公司；高分子偶联增强剂：　

ＧＯＬ１００，马鞍山科立化工科技有限公司；聚乙烯　

（ＰＥ）蜡：市售。　

１．２主要仪器、设备　

同向双螺杆挤出机：ＨＴ一３０型，南京橡塑机械厂　

有限公司；注塑机：ＨＪ一７００型，宁波海晶塑机制造公　

司；高速混合机：ＳＨＲ－７００型，张家港市亿利机械公　

司；微机控制电子万能实验机：ＷＳＭ型，长春智能仪　

器设备有限公司；微机控制冲击实验机：ＪＪ一２０型，长　

春智能仪器设备有限公司；微机控制熔体流动速率测　

定仪：ＳＲＺ－４００Ｃ型，长春智能仪器设备有限公司；氧　

指数测试仪：ＨＣ一２型，南京江宁分析仪器公司；水平　

垂直燃烧仪：ＣＺＦ４，南京江宁分析仪器公司。　

１．３试样制备　

将定量的ＰＰ、ＰＯＥ、ＰＮＲ０３０、ＧＯＬ１００、ＮＩ１、　

抗氧剂、ＰＥ蜡等高速充分混合，其中Ｋ７９２６为２５～　

贵州省教育厅自然科学研究项目（黔教科２０１００６２），贵州省科学技术基金（黔科合Ｊ字［２０１０］２００９）　作者简介：罗恒，男，１９６２年出生，高级工程师，从事复合材料改性研究。ｌｕｏｈｅｎｌ８＠ｔｏｍ．ｃｏｒｎ

　塑料工业　２０１１正　

４０份，１５０－２为２０～３０份，ＰＯＥ为４～１Ｏ份，其他　

１～３份，ＰＮＲ０３０、ＧＯＬ１００、Ｎ１１分别为余量，经同　

向双螺杆挤出机挤出，造粒，注射成型标准检测　

试样。　

１．４性能检测　

拉伸性能按ＧＢ／Ｔ　１０４０－－１９９２测试；弯曲性能按　

ＧＢ／Ｔ　９３４１－－２０００测试；悬臂梁缺口冲击强度按ＧＢ／　

Ｔ　１８４３－－１９９６测试；氧指数性能按ＧＢ／Ｔ　２４０６－－１９９３　

测试；阻燃性能按ＧＢ／Ｔ　２４０８－－１９９６测试。　

２结果与讨论　

２．１　ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ力学和燃烧性能影响　

图１　ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ抗拉强度和断裂伸长率的影响　

Ｆｉｇ　１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＰＮＲ０３０　ｏｎ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

图２　ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ冲击强度的影响　

Ｆｉｇ　２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＰＮＲ０３０　ｏｎ　ｉｍｐａｃｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

砉　

｛簦，　

图３　ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ弯曲性能的影响　

Ｆｉｇ　３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆＰＮＲ０３０　ｏｎ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　不同用量ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ力学性能的影响如　

图１～３所示。由图可以看出，随着ＰＮＲ０３０用量的　

增加，ＰＰ的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度逐步　

下降；弯曲强度和弯曲模量逐步增加，这是因为阻燃　

剂ＰＮＲ０３０的化学结构和极性与ＰＰ树脂基体有较大　

的差异，阻燃剂与树脂之间的作用力较弱，在受到拉　

伸或者冲击的外力作用下，容易产生界面脱离和空洞　

现象，导致内部裂纹的产生和不断扩大，使其拉伸强　

度、断裂伸长率和冲击强度有所下降。由于阻燃剂表　

面经过特殊的活化处理，提高了其与ＰＰ的相容性和　

在基体树脂中的分散性，在一定程度上改善了其影响　

程度。ＰＮＲ０３０超过３０份后，阻燃剂对ＰＰ力学性能　

影响明显增大。　

ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ燃烧性能影响如表１所示。　

由表１可知，随着阻燃剂ＰＮＲ０３０的增加，ＰＰ的阻　

燃性不断提高，在加入量２５份后，氧指数达到２８　

份，阻燃等级达到Ｖ一１；在加入量达到３０份时，氧　

指数达到３５份，阻燃等级达到Ｖ－Ｏ．表明复配有阻　

燃协效剂的ＰＮＲ０３０有较高的阻燃效率。当阻燃剂　

ＰＮＲ０３０超过３０份后，氧指数和阻燃等级增加缓慢。　

综合考虑阻燃ＰＰ力学和燃烧性能，因此我们选定　

ＰＮＲ０３用量在３０份。　

表１不同用量ＰＮＲ０３０对阻燃ＰＰ燃烧性能的影响　

Ｔａｂ　ｌ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＰＮＲ０３０　ｏｎ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　

ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

ＰＮＲ０３０用量／份　２５　２８　Ｖ—ｌ　３０　４０　３５　３９　Ｖ＿０　Ｖ　氧指数（ＬＯ／）／％　阻燃等级（ＵＬ９４）　

２．２　ＧＯＬ１００对阻燃ＰＰ力学性能和燃烧性能的　

影响　

固定ＰＮＲ０３０用量为３Ｏ份，ＧＯＬ１００对阻燃ＰＰ　

燃烧性能影响如表２所示。　

表２加人不同量ＧＯＬ１００对阻燃ＰＰ燃烧性能的影响　

Ｔａｂ　２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ＧＯＬ１００　ｏｎ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　

ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

ＧＯＬ１００用量／份　Ｏ　３５　Ｖ　ｌ　２　４　３５　３４　３０　Ｖ　Ｖ＿ｏ　Ｖ　氧指数（ＬＯＩ）／％　阻燃等级（ＵＬ９４）　

ＧＯＬ１００对阻燃ＰＰ力学性能的影响如图４、５和　

６所示。从图中可以看出，随着ＧＯＬ１００加入量增　

加，阻燃ＰＰ的拉伸、弯曲强度、弯曲模量、冲击强　

度逐渐增加。但在超过２份后，这种增加趋势趋缓。　

这是因为ＧＯＬＩＯ０含有能与复配阻燃剂进行键合反应　Ｈ．

　醢缀弗棠　第３９卷第１０期　罗恒，等：高刚性无卤阻燃聚丙烯的制备及性能　・１０ｌ・　

蓥　

图４　ＧＯＬ１００对阻燃ＰＰ抗拉强度和断裂伸长率的影响　

Ｆｉｇ　４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＧＯＬＩＯ０　ｏｎ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　

ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

图５　ＧＯＬＩＯ０对阻燃ＰＰ冲击强度的影响　

Ｆｉｇ　５　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＧＯＬ１００　ｏｎ　ｉｍｐａｃｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　

ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

ｔ　耋　

薹　

静　

图６　ＧＯＬ１００对阻燃ＰＰ弯曲性能的影响　

Ｆｉｇ　６　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆＧＯＬ１００　ｏｎ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　

ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

的化学官能团，又有能与ＰＰ基体树脂进行缠结并与　

树脂分子链的部分链段进行相互作用的柔性分子长　

链，通过与基体树脂和复配阻燃剂进行不同的物理和　

化学反应，提高树脂基体与复配阻燃剂的相容性，增　

加了阻燃ＰＰ的韧性和强度。由于ＧＯＬ１００本身是可　

燃材料，随着其加入量增加，阻燃ＰＰ的阻燃性略有　

下降，但超过２份后，下降幅度明显增加。综合平衡　

性能后，我们选择ＧＯＬ１００在２份。　

２．３　Ｎｌｌ对阻燃ＰＰ力学和燃烧性能的影响　

固定ＰＮＲ０３０为３０份，ＧＯＬ１００为２份，Ｎ１１对　

阻燃ＰＰ力学性能和燃烧的影响情况见表３和图７、８　和９所示。　

表３　Ｎ１１对于阻燃ＰＰ燃烧性能的影响　

Ｔａｂ　３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｎｌ　１　ｏｎ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　

ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

Ｎ１１用量／份　０．２　０．４　３４　３４　Ｖ　Ｖ＿ｏ　氧指数（ＬＯＩ）／％　，阻燃等级（ＵＬ９４）　

蔷　

譬　

图７　Ｎ１１对阻燃ＰＰ抗拉强度和断裂伸长率的影响　

Ｆｉｇ　７　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｎ１１　ｏｎ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　

ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

图８　Ｎ１１对阻燃ＰＰ冲击强度的影响　

Ｆｉｇ　８　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｎ１１　ｏｎ　ｉｍｐａｃｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

耋　

蕃　

图９　Ｎ１１对阻燃ＰＰ弯曲性能的影响　Ｆｉｇ　９　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆＮ１１　ｏｎ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆｔｈｅ　ｆｌａｍｅ　

ｒｅｔａｒｄｅｄ　ＰＰ　

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聚丙烯阻燃剂的研究进展

聚丙烯阻燃剂的研究进展

第３６卷第９期　２００７年９月　化工技术与开发　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．２００７　

聚丙烯阻燃剂的研究进展　李　田　（广东药学院药科学院，广东广州５１００６）　

摘要：介绍了多种聚丙烯阻燃剂的阻燃机理和应用，重点介绍了目前存在问题及解决方法，并提出了以后的　发展趋势。　关键词：聚丙烯；阻燃剂　中图分类号：ＴＱ　３１４．２４８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１．９９０５（２００７）０９．００１８．０４　聚丙烯（ＰＰ）作为第３大塑料品种具有密度小、　刚性好、强度高、耐化学药品等优点，而且加工性能　优异，被广泛用于生产、生活的诸多领域，是最有希　望实现通用塑料工程化的塑料品种之一。但是ＰＰ　极易燃烧，极限氧指数（ＬＯＩ）仅为１７．４～１８．５，且燃　烧时融滴严重，容易传播火焰引起火灾，使其应用存　在不安全因素。通过添加阻燃剂提高ＰＰ的阻燃性　能是扩大其应用范围的有效途径。ＰＰ的燃烧是一　个复杂的物理和化学过程，ＰＰ的阻燃剂的制备技术　也在不断发展，下面分别介绍ＰＰ常用阻燃剂的阻　燃机理和应用。　１　常用阻燃剂　１．１卤系阻燃剂　卤系阻燃剂是传统的ＰＰ阻燃体系，主要包括　十溴二苯醚（ＤＢＤＩ】ｏ）、八溴醚（１１３ＡＢ）等，通常在这　个体系里还会加入氧化锑（ｓｂ２ｏ３）作为阻燃协效剂，　在提高卤系阻燃剂的阻燃效率的同时降低其用量。　燃烧时阻燃材料首先释放出卤化氢ｔ－ＩＸ和ＳｂＯＸ，　ＳｂＯＸ在吸收大量热量之后分解生成的ＳｂＸ３在火　焰温度下能够中止ＰＰ燃烧时的自由基反应，同时　ＳｂＯＸ、ＳｂＸ３的蒸气密度较大，能够沉附在材料表面　隔绝氧气，减缓燃烧速度。通过丙烯酸改性ｕ』和　Ｓｂ２０３超细化　Ｊ的方法还可以进一步改善Ｓｂ２Ｏ３与　ＰＰ间的相容性，取得更好的综合性能。在溴系阻燃　剂中，溴化环氧树脂具有优良的流动性、较高的阻燃　效率、优异的热稳定性和光稳定性，同时能使被阻燃　的材料具有良好的物理机械性能，不起霜，有广阔的　市场空间。　但是卤系／氧化锑复合阻燃体系在燃烧的时候　会产生大量有毒的烟雾，造成二次污染。近年来，随　着对阻燃剂低毒、环境友好的进一步要求，卤系阻燃　剂的使用受到了越来越多的限制。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）系列产品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，燃烧时不会产生致癌物质。　１．２氢氧化物阻燃剂　．氢氧化物阻燃剂主要包括氢氧化镁［Ｍｇ　（ＯＨ）２］、氢氧化铝［　（ＯＨ）３］和碱式碳酸铝镁等，　属于添加型无机阻燃剂。燃烧时氢氧化物受热释放　出结晶水，降低了气相燃烧区中可燃物的浓度并吸　收大量的热量，延缓其热分解并降低燃烧速度；同时　氢氧化物的分解产物能形成保护膜覆盖在ＰＰ表　面，起到屏障作用，发挥良好的抑烟效果，是一种环　境友好型的绿色阻燃剂，并且与红磷等无卤阻燃剂　有一定的协效阻燃作用。　但氢氧化物属于无机物，具有亲水性，而ＰＰ的　极性很弱，因此氢氧化物在ＰＰ中分散性和相容性　都很差。并且用Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃ＰＰ时，为使材料达　到ＵＬ９４一Ｖ０阻燃级（３．２　ｍｍ试样），用量须大于　６０％　Ｊ，这往往导致ＰＰ加工性能变差，机械性能显　著劣化，在很大程度上限制了氢氧化物阻燃剂的进　一步应用。如何增加氢氧化物与ＰＰ之间的相容　性，减少其用量，受到越来越多的重视。姚佳良　等　』报道使用纳米级Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃ＰＰ，填充量为　６Ｏ％时，达到ＵＬ９４标准的Ｖ－０级；而填充相同分数　作者简介：李田（１９７９．），博士，广东药学院药科学院讲师，主要从事高分子材料改性与功能高分子材料研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｈｄｌｉｔｉａｎ　＠１６３．ｃｏｍ　收稿日期：２００７．

有机硅改性无卤膨胀型阻燃剂的制备及在聚丙烯中的应用研究

有机硅改性无卤膨胀型阻燃剂的制备及在聚丙烯中的应用研究

研究・开发　啸讯．１材料，２０１２，２６（５）：３３６～３３９　

ＳＩＬＩＣＯＮＥ　ＭＡＴＥＲＩＡＬ　

有机硅改性无卤膨胀型阻燃剂的制备　

及在聚丙烯中的应用研究　

吴　涛　，王胜广　，李培国　，童天乐　，楼芳彪　，陆建明　，杨善志　

（１．浙江新安化工集团股份有限公司，杭州３１１６００；２．嘉兴学院，浙江嘉兴３１４００１；　３．浙江省化工研究院，杭州３１００２３）　

摘要：采用甲基三氯硅烷为改性剂，对无卤膨胀型阻燃剂中的发泡剂三聚氰胺和成炭剂淀粉进行表面　处理，制成有机硅改性发泡成炭剂；再与经甲基三氯硅烷表面处理的结晶Ⅱ型聚磷酸铵复配，得到有机硅　

改性无卤膨胀型阻燃剂。研究了溶剂种类、反应温度和时间对改性发泡成炭剂收率的影响，并用红外光谱　进行了表征；比较了阻燃剂改性对聚丙烯（ＰＰ）阻燃性能和力学性能的影响。结果表明，溶剂种类、反应　温度和时间对改性反应产品收率的影响不大，沸点适中的溶剂是三氯乙烷、环己烷，有机硅改性发泡成炭　剂具有优异的憎水性能。添加有机硅改性阻燃剂的ＰＰ的阻燃性均高于对照样；在相同阻燃性下，阻燃剂　添加量减少；力学性能比相应对照样提高２．６９％。　关键词：无卤，膨胀型，阻燃剂，甲基三氯硅烷，聚丙烯，三聚氰胺，淀粉，聚磷酸铵　

中图分类号：ＴＱ２６４．１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—４３６９（２０１２）０５—０３３６—０４　

合成高分子材料已广泛应用于各个领域，但　

大多数高分子材料都是易燃的；因此，高分子材　

料的阻燃研究成为当今材料领域的研究热点。聚　

丙烯（ＰＰ）是一种市场需求量很大的高分子材　

料，具有密度小、刚性好、耐化学腐蚀、易加工　

成型等优点，但存在氧指数低、易燃、易熔滴等　

缺点。为了满足电子电气、汽车部件及建筑材料　

等行业的要求，必须对ＰＰ进行阻燃改性　。　

用于ＰＰ的传统含卤阻燃剂虽然阻燃效果好，但　

遇高热燃烧时会产生大量有毒气体和烟雾，威胁　

人们的生命安全。随着欧盟《电子电气设备废　

磷腈化合物的合成及其对聚丙烯阻燃的应用

磷腈化合物的合成及其对聚丙烯阻燃的应用

２００６年第二期　阻燃材料与技术　１３　

磷腈化合物的合成及其对聚丙烯阻燃的应用　

鲍志素　（＠ｋ－Ｃ－桥有限公司，合肥２３００１１）　

摘　要：介绍了苯氧基磷腈化合物的合成，并将其－￣Ｍｓ（ＯＨ）。复配，以较少的添　加量对聚丙烯阻燃改性，制得了氧指数高达３５．５％的阻燃聚丙烯，同时燃烧发烟明显　清淡。力学性能良好，断裂伸长率和冲击强度显著改善。　关键词：苯氧基磷腈合成聚丙烯阻燃应用　

聚丙烯（ＰＰ）具有优良的机械性能，耐热　性能、化学稳定性能，而且质轻，价格较低，应　用广泛。近年来，ＰＰ通过混配工艺的改性，使　其刚性、韧性、耐温性、光洁度及高温承载性　能都得以改善，这使得ＰＰ已在以前为ＡＢＳ、热　塑性聚氨酯和玻纤增强工程塑料所占据的应　用领域也争得了一席之地。ＰＰ的阻燃改性也　是发展最快的塑料阻燃改性品种，使其应用　领域进一步扩大。由于卤素类阻燃剂在火灾　时发烟量大，且释放出的卤化氢气体具有强　毒性和腐蚀性，易造成二次危害。而ＡＴＨ、Ｍｇ　（ＯＨ）：等无机阻燃剂以其无卤、低烟、低毒、价　廉等优势应用日益增加。　Ｍｓ（ＯＨ）：是一种白色结晶或粉末，通过　特殊工艺或者由天然纤维状水镁石还可制得　纤维状Ｍｇ（ＯＨ）２。Ｍｓ（ＯＨ）２经特殊处理即是一　种无机添加型阻燃剂，具有阻燃、消烟、防流　滴、填充等多种功能，与ＡＴＨ相比，具有高热　稳定性、高效促基材成炭作用和强除酸能力　等特性，可广泛应用于ＰＰ、ＰＥ、ＥＶＡ、ＰＶＣ、　ＨＩＰＳ、ＡＢＳ等热塑性树脂，热固性树脂、弹性　体、胶等。近年来Ｍｓ（ＯＨ）２的应用得到较快发　展，但作为添加型无卤阻燃剂使用，也需要大　量添加才能达到高阻燃要求，这将引起阻燃　材料力学性能大幅度下降，配料混炼流动性　和加工性能变差。为了解决大量添加Ｍｇ　（ＯＨ）：时给材料的力学性能带来的负面影响，　目前对Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃剂主要通过超细化，表　面改性和复配高效阻燃增效剂来提高阻燃　性，减少添加量。本实验为此目的合成了有　机苯氧基磷腈化合物，用作Ｍｓ（ＯＨ）２的高效　阻燃增效剂，用于ＰＰ阻燃改性，在以较少复　合阻燃剂添加量的情况下，得到了高氧指数、　抑制发烟的阻燃ＰＰ，并且断裂伸长率和冲击　强度都显著提高。　１　实验部分　１．１主要原料　ＰＰ粉（１４０）、Ｍｇ（ＯＨ）　（Ｄ５０：１．７２　ｍ）、氯化　铵、五氯化磷、苯酚、ＮａＯＨ、四氯乙烷等均为　市售。　１．２主要仪器设备　１Ｌ三颈瓶，真空干燥箱、１０Ｌ高速混合　机、２Ｌ密炼机、平板硫化机、拉伸试验机、冲　击试验机、氧指数测试仪等。　１．３磷腈化合物制备　六氯环三磷腈制备：在有搅拌器、温度　计、回流冷却管的１

熔喷布原料高熔指聚丙烯PP的配方和工艺资料

熔喷布原料高熔指聚丙烯PP的配方和工艺资料

熔喷布原料⾼熔指聚丙烯PP的配⽅和⼯艺资料

熔喷布原料⾼熔指聚丙烯PP的制备配⽅和⽣产⼯艺资料

聚丙烯熔喷专⽤料可以⽤聚丙烯为基础原料，采⽤过氧化物降解，可控流变的⽅法来改善树脂的流动性及分⼦量分布。可⽣产熔体质量流动速率在300～1900g/10min范围的聚丙烯熔喷专⽤料。

产品适⽤于熔喷法⽆纺布成型⼯艺，是⽣产聚丙烯熔喷⽆纺布产品的主要原料。⼝罩⾥⾯最重要的是熔喷层M，主要是为了隔离飞沫、颗粒物、酸雾、微⽣物等。

熔喷布PP的配⽅：

聚丙烯树脂96%~99%，

⾃由基引发剂0.1%~0.3%，

复配型透明成核剂0~1.5%，

芥酸酰胺（润滑剂）0.2%，

抗氧剂0.01%，

其中⾃由基引发剂为双⼆五，英⽂名称DCPD,阿克苏产，可参考过氧化氢。

附：1、⼀种⽯墨烯/聚丙烯复合母粒、熔喷布及其配⽅技术

[简介]：本技术提供⼀种⽯墨烯/聚丙烯复合母粒，其组成及重量百分⽐为：⽯墨烯材料0.1～10％，⾼碳烷烃⼤于0且⼩于0.1％，余量为聚丙烯。本技术还涉及所述⽯墨烯/聚丙烯复合母粒的配⽅技术，利⽤所述⽯墨烯/聚丙烯复合母粒制备的⽯墨烯/聚丙烯熔喷布及其配⽅技术。本技术的⽯墨烯/聚丙烯复合母粒助剂含量低，加⼯性能优良，⽯墨烯均匀分散，有效避免了⽯墨烯材料团聚⽽发⽣的喷头堵塞问题，适⽤于熔喷⼯艺，利⽤其制备的熔喷布品质及性能优良。2、⼀种聚丙烯熔喷⽆纺布的配⽅技术及其驻极设备[简介]：本技术提供了⼀种聚丙烯熔喷⽆纺布的配⽅技术及其驻极设备，包括熔喷⽣产、纯⽔制备、驻极⼯艺、烘⼲⼯艺步骤。本技术的有益效果是，采⽤⽔刺驻极可以产⽣更多的驻极体，从⽽弥补⽔刺驻极过程中损失的电极，使⽆纺布通透性更好，驻极体稳定，保持时间长，吸附性强，低阻⼒条件下，可以达到好的过滤效果，通过防溅⽔装置的作⽤可以防⽌雾化的⽔分流失到⼯作环境当中，达到改善⼯作环境的效果，通过纯⽔回收装置的作⽤可以最⼤程度的对穿刺后的纯⽔进⾏回收，防⽌纯⽔流到外部。3、⼀种仿树⽪聚丙烯/聚碳酸酯纳⽶纤维熔喷空⽓滤料及其配⽅技术