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阻燃聚丙烯有哪些要求？

2016-09-05 16:27:03 编辑:易小编浏览次数:2073

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阻燃聚丙烯有哪些要求？

PP是易燃烧材料，纯PP的氧指数只有18左右。随着人们对防火认识的加深，在各种设备、仪器、建筑等部件上，均要求使用阻燃材料。因此PP的阻燃是必不可少的改性。
聚丙烯(PP)是最重要的工业高聚物，但它们易燃，氧指数仅17.0%～18.0%，成炭率低，燃烧时产生熔滴，所以在很多应用场合都要求阻燃。
目前阻燃PP的方法，还是往其中加入添加型阻燃剂，常用于阻燃PP的卤系阻燃剂有得克隆(DCRP)、十溴二苯醚(DBDPO)、双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷(BTBPIE)、双(五溴苯基)乙烷(BPBPE)、双(二溴降冰片基二碳酰亚胺)乙烷(BDBNCE)、经热稳定化的六溴环十二烷(HBCD)、三（二溴丙烷）异氰尿酸酯(TBC)、三(二溴苯基)磷酸酸(TDBPPE)、八溴醚(OBE)、氯化石蜡(CP)及溴化石蜡(BP)等。一般的氯化石蜡由于热稳定性欠佳而不能用于阻燃PP，但热稳定性高的、树脂状的氯蜡-70(软化点约160℃)可用于制造UL94 V-2级及V-0级PP，这种阻燃PP的成本比某些含溴阻燃PP的成本要低。
卤系阻燃剂对各类PP(如模塑制品、薄膜、纤维、泡沫体、电缆包覆层等)都适用。当采用这类阻燃剂处理PP时，几乎无例外地以三氧化二锑为协效剂，每3份溴阻燃剂至少加入1份三氧化二锑。其它可采用的协效剂还有硼酸锌、偏硼酸钡、氧化锌、氧化钼、八钼酸铵、聚磷酸铵和锡酸锌。它们能减少阻燃PP和PE燃烧时的生烟量，但也使阻燃效率下降，所以只能部分取代三氧化二锑。
为了改善阻燃PP某些特殊性能和降低成本，有时也在阻燃PP中加入无机填料，如碳酸钙、炭黑、陶土、滑石粉、硅粉等，但它们有时会干扰卤系阻燃剂的效能。例如，对以卤系阻燃剂阻燃的PP，微粒硅石对PP的氧指数及UL94阻燃等级有很大的副作用，其原因可能是由于PP在热裂或燃烧时形成了极稳定的溴化硅，而干扰了溴阻燃剂的气相阻燃功能，另外是由于微粒硅石具有很大的比表面积阻碍熔滴，使热量不易导走。另外，在阻燃PP中加入滑石粉，虽然可在很大程度上消除熔滴而使材料通过UL94 V-0级，但PP的氧指数则明显下降。
炭黑，特别是表面积大的炭黑用于PP时，会加导师阴燃，如同时加入硼酸锌和偏硼酸钡，可有效地控制阴燃。某些填料，例如碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁和碳酸镁均可作为PP的抑烟剂，但碳酸钙特别是碳酸镁可干扰溴系阻燃剂的阻燃作用，因而此时应适当调整溴阻燃剂用量。有机硅和有机钛酸酯偶联剂、锡基热稳定剂、二苯甲酮和苯并三唑光稳定剂等可提高阻燃PP的革些特殊性能，例如它们可分别改善其电性能、加工时的稳定性及光照时的脱色性等，而不恶化材料的阻燃性能。在某些情况下，硬脂酸锌会降低PP中溴系阻燃剂的阻燃效率；但PP中大部分用量很少的添加剂，招抗氧剂、抗臭氧剂、蜡类、着色剂均能与用于PP的溴阻燃剂相容，阻燃剂对交联剂也无干扰。
在PP加工过程中，添加型阻燃剂一般不熔化，因而为了使阻燃材料获得最佳的物理-机械性能及阻燃性能，阻燃剂必须均匀分散于整个基材中，所以它们应早于增塑剂和其它加工助剂加入混料器中，同时应采用高效混炼设备（例如双螺杆挤出机），并维持尽可能低的加工温度。另外，阻燃剂的预分散也有助于它们在基材中均匀分布。由于熔融PP的黏度低，故加工时的剪切应力小，无论如何都很难使填料型阻燃剂在PP中分散良好。如果先将阻燃剂与载体混配成含阻燃剂50%～60%的母粒，然后再用些母粒阻燃PP，则比较适宜。这种阻燃母粒可采用聚烯烃或其混合物为载体。目前有很多厂家供应于PP的阻燃母粒，其组成可根据用户要求调整。

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