無鹵阻燃劑對PP材料機(jī)械、結(jié)構(gòu)、熱學(xué)和阻燃性的影響

??????? 聚丙烯（PP）以優(yōu)異的材料力學(xué)性能，加工性能和化學(xué)穩(wěn)定性能而出名，是全世界應(yīng)用范圍最范圍廣材料之一。缺陷主要為烯烴類材料的常見問題，即髙度可燃性。對于鹵系填加將會造成的生態(tài)環(huán)保環(huán)境問題，科研工作者根據(jù)探究金屬氫氧化物、硼化合物類、無機(jī)黏土類等無鹵阻燃添加劑對PP材料阻燃性能的影響，開展改進(jìn)與提高。研究人員選用質(zhì)優(yōu)價廉，源頭范圍廣的碳酸鈣/水菱鎂礦，膨潤土，三氧化二銻和硼酸鋅為原材料，對原材料開展超細(xì)研磨至納米規(guī)格，并對粒徑開展表征檢測后，按占比共混填加入PP，制備復(fù)合材料，提高熱性能與阻燃性能的同時探究了對拉伸性能等的影響，力圖對材料力學(xué)性能損耗最低。

選用XRD,FTIR,SEM等對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形貌開展表征，表明了納米粒子的分布均勻；接著用TGA檢測對復(fù)合材料熱性能開展表征：PP的T5（質(zhì)量損耗5%時的溫度）和T50（質(zhì)量損耗50%時的溫度）276℃和356℃，且沒有殘?zhí)忌?。幾種無鹵阻燃劑填加后，復(fù)合材料的T50均有提高，在其中PP/30A和PP/30H的殘?zhí)苛亢湍蜔岱€(wěn)定性提高更顯著，T50提高超出30℃，PP/30A殘?zhí)苛砍^28.2%，且進(jìn)一步提高填加量，耐熱穩(wěn)定性可進(jìn)一步提高。用UL94和LOI檢測對復(fù)合材料開展阻燃分析測試，結(jié)果顯示純PP可燃，易滴落，而PP/A,Z,H30%填加量可達(dá)V-1級別，無滴落，LOI由17升高至21左右，，50%填加量超過V-0級別；分析其阻燃機(jī)理主要體現(xiàn)在凝聚相，成炭屏障保護(hù)作用。一個有意思情況：復(fù)合材料在低氧檢測時火焰慢慢熄滅，高氧條件下造成淬滅情況。

研究人員對復(fù)合材料拉伸性能開展檢測，結(jié)果顯示復(fù)合材料儲能模量升高顯著，抗拉強(qiáng)度雖然有降低，但仍可超過工業(yè)領(lǐng)域使用規(guī)定，在其中，結(jié)合儲能模量的提高與抗拉強(qiáng)度的降低，碳酸鈣/水菱鎂礦綜合性能最佳。總體而言，研究人員主要對碳酸鈣/水菱鎂礦，三氧化二銻，膨潤土和硼酸鋅幾種無機(jī)阻燃添加劑在PP中的阻燃使用開展探索，得到碳酸鈣/水菱鎂礦阻燃、力學(xué)綜合性能最佳的結(jié)果。該材料源頭十分范圍廣，價錢相當(dāng)便宜，綜合性能好，可考慮到應(yīng)用推廣。