PP膨胀阻燃协效剂研究进展.pdf

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1、第38卷第4期塑料T业2010年4月CHINAPLASTICSINDUSTRYPP膨胀阻燃协效剂研究进展刘定福，梁基照(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)摘要：综述了近年来PP膨胀阻燃体系协效阻燃改性的研究进展并指出了今后的发展方向。关键词：聚丙烯；膨胀阻燃剖；协效剂；含硅化合物；无机纳米粒子中图分类号：TQ314．248文献标识码：A文章编号：1005—5770(2010)04—0001—06ProgressontheSynergisticAgentsofPPIntumescentFlameRetardantLIUDing。fu，L

2、IANGJi—zhao(SchoolofMechanical＆AutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Therecentprogressforsynergisticagentsofpolypropyleneintumescentflameretardantsystemwerereviewed，andthefuturedirectionofdevelopmentwaspointedout．Keywords：Polypropyl

3、ene；IntumescentFlameRetardant；SynergisticAgents；Silicon—containingCorn—pounds；InorganicNano—particles膨胀型阻燃剂(IFR)因其独特的阻燃机理和无卤、低IFR膨胀炭层的形成是受热时南酸源产生能酯化多元醇和作烟、低毒、生成的炭层能有效地防止聚合物熔滴等特性，符为脱水剂的酸；酸与多元醇(碳源)进行酯化反应，而体系合当今保护生态环境的时代要求，成为当今PP阻燃研究最为中的胺则作为此酯化反应的催化剂，加速反应进行；体系在活跃的领域之一。但IFR的一大缺点是添加量相

4、对较大，阻酯化反应前或酯化过程中熔化；反应过程中产生的水蒸气和燃效率不高，限制了其广泛应用。因此，提高IFR的阻燃效由气源产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系膨胀发泡，率是人们普遍关注的焦点问题。与此同时，多元醇和酯分解炭化，形成无机物及炭残余物，协同效应指的是两种或两种以上组分的共同效果要比单且体系进一步膨胀发泡；反应接近完成时，体系胶化或固化，一组分的效果好。目前，在研究膨胀阻燃体系的过程中人们最后形成多孑L泡沫炭层。此炭层使热难于穿透入凝聚相，并使用了一系列的协效剂，虽然协效机理不尽相同，但都能显阻止氧从周围介质扩散人正在降解的塑料中，以及阻止降

5、解著提高材料的阻燃性能。笔者认为这类协效剂的作用大致可生成的气态或液态产物逸出材料表面。主体聚合物由于没有分为成炭协效作用(如纤维素、聚酰胺、聚乙烯基脲醛等)、足够的燃料和氧气而终止燃烧，从而达到阻燃目的⋯。催化成炭协效作用(如金属氧化物、铝硅酸盐等)、改变炭层不过，炭层的多孑L结构也会使气态产物通过炭层而渗入结构协效作用(如金属盐、金属鳌合物等)和捕捉自由基协燃烧区，而对液态产物，炭层的孔可作为一个通道，由于毛效作用(如富勒烯C)四类。成炭协效剂的添加有利于残细管力而使液体升至材料表面燃烧⋯。因此，在膨胀阻燃体炭量的增加，使炭层增厚，但往往只是自身成炭

6、，并不能催系中，致密的膨胀炭层的形成对体系阻燃效果起决定性作用。化体系成炭，冈此其添加量一般都在5％(质量分数，下同)为提高材料的阻燃性能，人们在IFR系统中加入了一系列的以上。催化成炭协效剂在膨胀阻燃体系中主要是催化含磷阻协效剂。燃剂分解为磷酸或偏磷酸等，使其与聚合物降解过程中的中2协效剂在PP／IFR体系中的应用问产物酯化，从而提高体系燃烧时的成炭量，添加量低于2．1红磷的协效作用5％。改变炭层结构协效剂能促进形成均质、连续、封闭和紧刘敏江等研究了多聚磷酸铵(APP)／季戊四醇密的膨胀炭层。富勒烯C协效剂具有超高的捕捉自由基的能(PER)／三聚氰胺(

7、MEL)／红磷(RP)阻燃体系对PP阻燃性力，能干扰PP的降解和燃烧过程。下面对目前PP膨胀阻燃能的影响。结果表明，APP／PER／MEL／和红磷复配可显著提协效剂的研究进展进行论述。高PP的阻燃性能，使极限氧指数(LO1)增幅很大，说明它1IFR的阻燃机理们之间有很好的协同作用。这是南于红磷的加入，增加了膨IFR一般包括三部分，即碳源(常为多羟基化合物，如胀型阻燃体系的酸源，促使PP加速脱水炭化所致。但红磷用季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵)及发泡剂(如j聚氰胺)。量不能盲目增加，否则LOI反而降低。一般认为，在P—N型作者简介：刘定福，男，在职博士研究生

8、，高级实验师，研究方向为聚丙烯阻燃、金属表面处理。dfliu@scut．edu．