mg(oh)2阻燃体系对无卤阻燃聚丙烯性能影响的研究

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1、第14卷第2期江苏技术师范学院学报(自然科学版lVo1．14．No．22008年6月JOURNALOFJIANGSUTEACHERSUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(NaturalScienceEdition)Jun．，20o8红磷／Mg(OH)2阻燃体系对无卤阻燃聚丙烯性能影响的研究周健，王宁红(江苏技术师范学院化学化工学院，江苏常州213001)摘要：以红磷／氢氧化镁为协同阻燃剂，以POE为高分子材料增韧改性剂，以聚丙烯PP为基体，通过采用熔融混合挤出制得无卤阻燃聚丙烯复合材料材料。对该无卤阻燃聚丙烯复合材料材料进行了力学性能、阻燃性能、热性能测试，讨论了红

2、磷，氢氧化镁复合阻燃剂的阻燃机理。实验研究表明：红磷，Mg(OH)阻燃体系在PP中有良好的阻燃协同效应；阻燃剂用量对阻燃复合材料的力学性能有明显影响，研制的阻燃PP有产业化化生产意义。关键词：聚丙烯；红磷；氢氧化镁；阻燃；POE中图分类号：TQ314．248文献标识码：A文章编号：1674—2222(2008)02—0076—060引言聚丙烯是一种来源广、用量大的通用塑料，其具有比重最轻、强度高、耐腐蚀、电绝缘性好等特点，被广泛用于汽车、电子电器产品、现代办公产品、家用电器等产品部件的制造。在电子电器、家用电器等部件制造中，根据产品安全要求，塑料部件必须具有环保阻燃作用。在

3、欧盟颁布的ROHS指令中，明确规定了在电子电器产品的塑料部件中溴阻燃剂的限制含量。为此研究和开发无卤阻燃聚丙烯塑料成为阻燃塑料研究的主要内容之一，现已取得了一定进展。笔者采用氢氧化镁／红磷胶囊协同阻燃剂和POE增韧剂与聚丙烯塑料共混组成环保型阻燃聚丙烯复合材料，具有重要的实际应用价值。1实验部分1．1基本原料PP粉料：T30S，新疆独山子；Mg(OH)(2500目)：T一1024，大连亚泰科技新材料有限公司；胶囊化红磷：1500目，济南固特科技有限公司；ZnBO：山东济南泰兴精细化工有限公司；聚烯烃弹性体POE：8999，美国DOW化学公司；塑料分散剂：TAS一2A，苏州兴

4、泰国光化学助剂有限公司；抗氧剂：1010，天津力生化工厂。1．2实验主要设备高速混合机：SHR—IOA型，张家港市万塑机械有限公司；熔体流动速率仪：PXRZ一400A，吉林大学科教仪器厂；单螺杆挤出机：665型，上海挤出机厂；注塑机：BOLE125／80A—I型，宁波双马机械厂；电子万收稿日期：2008—03—29；修回日期：2008—05—17作者简介：周健(1959一)，男，江苏常州人，江苏技术师范学院化学化工学院教授，研究方向为高分子材料改性与加工。第2期周健王宁红：红磷／Mg(OH)阻燃体系对无卤阻燃聚丙烯性能影响的研究77能试验机：WDT一200型，长春第二试验机

5、有限责任公司；简支梁冲击试验机：MZ一2054，江都明珠试验机械厂；扫描电子显微镜：$3400N，日本日立；热变形温度测定仪：ZWK1302—2，深圳市新三思材料检测有限公司；氧指数测定仪，JF一3，南京市江宁区分析仪器厂。1．3实验基本配方实验基本配方见表1。表1实验基本配方(质量份)Tab．1Testbasicformulation(massratio)1．4标准试样的制备将PP粉料、阻燃剂红磷和氢氧化镁、增韧剂POE、分散润滑剂TAS一2A和少量抗老化剂1010按一定比例在高速混合机中进行高速混合，至混合均匀，出料待用。将混合均匀的物料加入到单螺杆挤出造粒机中经过熔融

6、混合、挤出成条，通过冷水槽冷却，牵引到切粒机切粒，得到无卤阻燃改性PP粒料。造粒工艺参数：T1=100～110℃，T2=135～145~C，T3=165～180~C，T4=175—190℃；螺杆转速n=850r／min。将挤出得到的无卤阻燃PP粒料采用注射成型方法制得塑料标准试样，供性能检测用。注射工艺参数：T1=120~125℃，T2=160～170℃，T3=180—190℃，T4=190～200cI二；注射压力：4．5MPa。1．5标准试样性能测试拉伸强度和断裂伸长率按GB／T1040—92测试；弯曲强度按GB／T9341—2000测试；冲击强度按GB／T1043—93

7、测试；热变形温度按GB／T1634．2—2004测试；氧指数测试按GB／T2406—93测试。1．6阻燃PP原料的选择1．6．1Mg(OH)2阻燃剂Mg(OH)阻燃剂具有阻燃、消烟、防流滴、热稳定性好、不产生腐蚀性气体、不挥发、效果持久、无毒性、不污染环境、价格低廉的特点。由于Mg(OH)属无机填料，与有机高分子材料相容性差，而且用量较多，因此对阻燃材料的力学性能较大。为了减少不利因素，笔者采用了经硅烷处理、粒径小于3um的轻质Mg(OH)：。经硅烷处理的Mg(OH)与PP共混体系具有良好的加工性，硅烷本身具有一定