羟基磷灰石对聚丙烯阻燃性能的影响.pdf

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1、第42卷，第6期工程塑料应用Vo1．42．No．62014年6月ENGINEER1NGPLASTICSAPPLICrIoNJun．2014doi：lO．3969／j．issn．1001—3539．2014．06．001羟基磷灰石对聚丙烯阻燃性能的影响朱荧科，李娟，陈胜交，郭子斌f1．中国科学院宁波材料技术与工程研究所高分子与复合材料事业部，浙江宁波315201；2．宁波大学材料科学与化学工程学院，浙江宁波315211)摘要：采用羟基磷灰石(HAP)改善聚丙烯(PP)／膨胀阻燃剂【IFR，聚磷酸铵(APP)／季戊四醇(PER)的质量比为3：1]

2、复合材料的阻燃性能采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重分析等手段研究了其阻燃性能和热性能。采用扫描电子显微镜(SEM1和x射线光电子能谱(XPS)仪对炭层的形貌和结构进行了研究。结果表明，HAP对IFR有一定的协同作用。'3-添加质量分数为0．5％的HAP和19．5％的IFR时，阻燃PP复合材料的极限氧指数达到29．9％，并且垂直燃烧达到了UL94v_0级别。然而随着HAP含量再继续增加，复合材料的阻燃性能又开始下降。SEM分析表明，少量HAP的加入提高了炭层对气体和热量的阻隔效率；XPS分析表明，HAP并未改变炭层的化学结构。此外，热失重分析表

3、明，HAP增加了复合材料在800~(2时的质量残留量。关键词：羟基磷灰石；膨胀阻燃；聚丙烯；炭层；协同中图分类号：TQ325文献标识码：A文章编号：1001-3539(2014)06-0001—06EffectsofHydr0xyapatiteonFlameRetardancyofPolypropyleneZhuYingke2，LiJuan，ChenShengjiao，GuoZibinf1．PolymersandCompositesDivision，NingboInstituteofMaterialsTechnology&Engineerin

4、g，ChineseAcademyofSciences，Ningbo315201，China；2．SchoolofMaterialsScienceandChemicalEngineering，NingboUniversity，Ningbo315211，China)Abstract：Hydroxyapatite(HAP)wasintroducedintopo1ypropy1ene(PP)／intumescentflameretardant(IFR)compositestostrengthentheirflameretardantpropertie

5、s．Theverticalbumingtest，limitingoxygenindex(LOI)andthermogravimetic(TG)analysiswereusedtoinvestigatetheirflameretardancyandthermalstability．Scanningelectronmicroscope(SEM)andXrayphotoelectronSpectroscopy(xPS)wereusedtostudythemorphologyandchemicalstructureofcharlayer．Theres

6、ultsshowthatgoodsynergisticeffectexistedbetweenHAPandIFRatasuitablecondition．LOIvaluecanbeincreasedto29．9％andUL94V一0levelcanbeobtainedforthecompositeswiththemassfractionof0．5％HAPand19．5％IFR．AsthecontentofHAPincreases．theflameretardancyofthecompositesdecreases．SEManalysisres

7、ultsshowlowcontentofHAPhelpscharlayertohindertheheatandgas．XPSanalysisresultsshowHAPdonotchangethechemicalstructureofcharlayer．Inaddition，theHAPincreasesthecharlayerresiduesofthecompositesat800~：inTGanalysistest．Keywords：hydroxyapatite；intumescentflameretardant；polypropylen

8、e；charlayer；synergism聚丙烯(PP)是用途最广的一种通用塑料，具有MEL)体系[6】。IFR发挥作用的过程通常为，燃烧时力学性能优良、易加工成型