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聚丙烯用氫氧化物無機(jī)阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-11-17 11:34:37 |
金屬氫氧化物，如Al(OH)3和Mg(OH)2是另外一類應(yīng)用非常廣泛的無機(jī)阻燃劑。
Riva等研究發(fā)現(xiàn)，將聚丙烯用氫氧化物無機(jī)阻燃劑Mg(OH)2與聚磷酸銨和PA6協(xié)同用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的阻燃處理，體系具有更好的阻燃性能，主要是由于Mg(OH)2和聚磷酸銨在降解時(shí)存在相互作用，Mg(OH)2促進(jìn)了聚磷酸銨降解時(shí)NH3的釋放。
Castrovinci等通過錐形量熱分析表明，在用于丁苯橡膠的阻燃時(shí)，聚磷酸銨比聚丙烯用氫氧化物無機(jī)阻燃劑Al(OH)3更為有效，添加60%的Al(OH)3才能達(dá)到添加12%聚磷酸銨時(shí)的阻燃效果，而且1%的Al(OH)3加入聚磷酸銨處理的丁苯橡膠時(shí)，產(chǎn)生了明顯的對抗效應(yīng)。
通過研究丁苯橡膠與Al(OH)3及聚磷酸銨間的相互作用表明，磷酸鋁鹽的生成反而對單一使用聚磷酸銨的阻燃體系產(chǎn)生了不利的影響。Al(OH)3與聚磷酸銨共同用于丁苯橡膠的阻燃時(shí)存在明顯的對抗效應(yīng)。因此，聚丙烯用氫氧化物無機(jī)阻燃劑與聚磷酸銨為主的膨脹體系協(xié)同阻燃不同聚合物體系時(shí)應(yīng)作進(jìn)一步的研究。
層狀雙羥基氧化物(LDH)在最近幾年已成為膨脹體系協(xié)效研究的另一熱點(diǎn)。研究表明單一的LDH對改善聚合物的阻燃性能效果不佳，而與聚磷酸銨等膨脹型阻燃體系復(fù)配可明顯提高阻燃效率，降低其對力學(xué)性能的不利影響。徐建華等將納米LDH與聚磷酸銨在一定范圍內(nèi)復(fù)配用于PA6/PP共混體系，可產(chǎn)生良好的協(xié)同阻燃效果。
協(xié)同阻燃效果可能是由于LDH在受熱過程中釋放出該膨脹阻燃體系所需的適量氣體，同時(shí)產(chǎn)生的鎂鋁復(fù)合氧化物不僅具有大的比表面積，而且具有較強(qiáng)的堿性催化作用，因此能與酸源聚磷酸銨充分作用，促進(jìn)聚磷酸銨更好地催化PA6/PP基材快速脫水、交聯(lián)、成炭，從而實(shí)現(xiàn)酸源、炭源、氣源最佳匹配，有效發(fā)揮凝聚相膨脹阻燃的作用。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點(diǎn)：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)主要用途:用作硝化纖維、醋酸纖維膜的阻燃性增塑劑、聚氯乙烯的增塑劑、粘膠纖維中的樟腦不燃性代用品。
汪關(guān)才等將水鎂石、Al(OH)3、聚磷酸銨復(fù)配用于阻燃不飽和聚酯樹脂(UPR)。結(jié)果表明，在該復(fù)配阻燃體系中，水鎂石、Al(OH)3、聚磷酸銨三者存在明顯的協(xié)效作用，在水鎂石/Al(OH)3/聚磷酸銨為2/1/1、復(fù)合阻燃劑含量為40%時(shí)，復(fù)合材料極限氧指數(shù)達(dá)33.8%，垂直燃燒達(dá)FV-0級，煙密度等級為56.74，能夠滿足國家B1級電器類熱固性塑料的使用要求。
Zhang等在水溶液中將聚磷酸銨、PER等插入LDH的層間，然后對PP進(jìn)行阻燃處理，與傳統(tǒng)的混合法相比，新的處理方法得到的阻燃PP具有更優(yōu)異的透光性和力學(xué)性能。在添加量為30%時(shí)，極限氧指數(shù)達(dá)到31%，UL94測試達(dá)到V1級。
Zhao等將LDH與聚磷酸銨共同用于PVA的阻燃處理，研 究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合阻燃劑的添加量為15%時(shí)，隨著LDH的含量在0.1%~10%范圍內(nèi)逐步增加時(shí)，極限氧指 數(shù)達(dá)到33%并通過UL94V0級，與PP/聚磷酸銨體系相比，LDH的加入提高了體系的分解溫度和力學(xué)性能。
Zhang等研究了含有不同二價(jià)陽離子的LDH協(xié)同阻燃的PP/膨脹型阻燃劑體系，結(jié)果表明LDH能夠在體系中達(dá)到納米尺寸的分散，LDH和聚磷酸銨間存在協(xié)同阻燃作用，使材料的極限氧指數(shù)增加，熱釋放速率、總熱釋放量及產(chǎn)煙量明顯降低，尤其是含有Zn 2+ 或 Cu2+的LDH使體系的極限氧指數(shù)達(dá)到33%，UL94測試通過V0級。LDH能明顯改善阻燃體系的熱穩(wěn)定性，并形成更為堅(jiān)實(shí)的炭層。
Xie等認(rèn)為一些金屬配合物如乙酰丙酮和低聚水楊醛的Cu(ò)、Co(ò)、Ni(ò)等配合物不但可以作為自由基抑制劑，而且能夠催化成炭，因此將金屬配合物應(yīng)用于膨脹體系阻燃的低密度聚乙烯(PE-LD)時(shí)，可以大大提高樣品在400~650e時(shí)的剩炭，減少可燃性降解產(chǎn)物的生成，有效提高材料的阻燃性能。
Wang等將金屬配合物應(yīng)用于聚乙烯醇(PVA)膨脹阻燃體系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入0.5%的金屬配合物時(shí)，可明顯改善材料的阻燃性能，通過TGA、SEM及FTIR對聚合物的熱降解和剩炭形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究表明，水楊醛肟合鎳(NiSAO)能提高PVA/膨脹型阻燃劑體系的熱穩(wěn)定性，剩炭中含有磷酸或多聚磷酸，連續(xù)稠密的炭層能夠阻止燃燒過程中的熱量傳遞，提高材料的阻燃性能。
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