|
|
|
稀土復(fù)合體系阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-1-16 2:00:28 |
稀土復(fù)合體系阻燃劑實(shí)驗(yàn)配方。歐玉湘、李錦等人采用高純度合成氫氧化鎂為研究對(duì)象。氫氧化鎂的處理方式采用干法和濕法兩種，濕法是將稀土表面改性劑預(yù)溶于有機(jī)溶劑，對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行包覆活化處理；干法是將稀土表面活性劑與氫氧化鎂共混攪拌，加熱至110℃，保持10min，進(jìn)行直接活化處理。并將活化前后的氫氧化鎂樣品分別進(jìn)行阻燃配方實(shí)驗(yàn)。聚丙烯基礎(chǔ)樹(shù)脂為燕山石化生產(chǎn)的PP2401，氫氧化鎂的添加量為65%。
采用稀土復(fù)合體系阻燃劑處理過(guò)的填充配方2#與未處理的填料配方1#相比，熱變形溫度有明顯變化。2#配方比1#配方的熱變形溫度高出16.5度。說(shuō)明經(jīng)稀土復(fù)合體系阻燃劑處理過(guò)的填料對(duì)熱變形溫度的提高有很好的作用。力學(xué)性能也發(fā)生明顯改變。2#配方的綜合性能優(yōu)于1#。缺口沖擊強(qiáng)度近乎翻倍；彎曲強(qiáng)度提高8%。
稀土復(fù)合體系阻燃劑在無(wú)鹵阻燃聚丙烯中的應(yīng)用。盡管文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)有很多無(wú)鹵阻燃劑成功地應(yīng)用于聚烯烴的阻燃，但是除了少數(shù)磷氮體系的膨脹型阻燃劑外，真正投入工業(yè)化應(yīng)用的無(wú)鹵阻燃劑仍以氫氧化鎂和氫氧化鋁等無(wú)機(jī)阻燃劑為主。通常，欲達(dá)到阻燃性能要求，氫氧化鎂的添加量高達(dá)60%以上，雖然滿足了阻燃要求，聚丙烯的基本物理機(jī)械性能卻大大惡化，原因在于氫氧化鎂與聚丙烯不兼容。如何解決氫氧化鎂的表面活化處理成為提升無(wú)鹵阻燃聚丙烯綜合性能的關(guān)鍵。
稀土復(fù)合體系阻燃劑測(cè)試數(shù)據(jù)。加工前，將氫氧化鎂原料與高聚物PP同時(shí)置入真空干燥箱中，在真空度0.09MPa、溫度110℃下干燥至恒重，冷卻后取出按以下配方進(jìn)行稱量。
將稱量好的混合物置入高速攪拌機(jī)中混勻后，用雙螺桿擠出機(jī)在200℃下擠出、造粒。
聚丙烯加入65%的未處理氫氧化鎂后，雖然阻燃性能得到了大幅度提高（阻燃級(jí)別達(dá)到V-0，氧指數(shù)接近30），但機(jī)械性能，尤其是伸長(zhǎng)率明顯下降，這主要是氫氧化鎂高添加量和表面親水疏油性引起的?；罨幚砗蟮臍溲趸V由于表面性質(zhì)得到了改善，使其在聚丙烯中的分散性及其與聚丙烯的兼容性得到明顯改善。
當(dāng)將其加入PP時(shí)，與空白PP樹(shù)脂相比，以其阻燃的PP力學(xué)性能也呈下降趨勢(shì)，但與未活化處理氫氧化鎂阻燃PP相比，伸長(zhǎng)率和缺口沖擊強(qiáng)度有較大程度的提高（伸長(zhǎng)率可提高幾十到一百倍，缺口沖擊強(qiáng)度提高兩到三倍），拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的改善不明顯。同時(shí)，其表面感觀得到大大的改善。由表4還可以看出改性后的氫氧化鎂抑煙性能得到進(jìn)一步提高。
對(duì)同一種氫氧化鎂，對(duì)比干、濕法兩組數(shù)據(jù)可以看出，干法處理表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和垂直燃燒方面比濕法略有優(yōu)勢(shì)，而伸長(zhǎng)率和缺口沖擊強(qiáng)度略弱于濕法。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無(wú)水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，針對(duì)高聚物/無(wú)機(jī)礦物粉體阻燃復(fù)合增強(qiáng)體系，采用稀土表面改性劑活化處理無(wú)機(jī)礦物粉體可有效提高無(wú)機(jī)礦物粉體和高聚物基材的兼容性，具體表現(xiàn)為：
（1）PA66/稀土活化層狀硅酸鹽阻燃復(fù)合體系相對(duì)于未經(jīng)活化處理的復(fù)合體系，熱變形溫度顯著上升，拉伸、彎曲強(qiáng)度也有所改善。
（2）PA6/稀土活化硅酸鹽阻燃復(fù)合體系相對(duì)于未經(jīng)活化處理的復(fù)合體系，熱變形溫度明顯提高，機(jī)械性能得到全面提升。
（3）PP/稀土活化氫氧化鎂阻燃復(fù)合體系相對(duì)于未經(jīng)活化處理的復(fù)合體系，伸長(zhǎng)率和缺口沖擊強(qiáng)度得到明顯提升，且產(chǎn)品表觀狀態(tài)也明顯改善。
（4）稀土表面改性劑對(duì)高聚物/無(wú)機(jī)礦物粉體阻燃復(fù)合增強(qiáng)體系的阻燃性能無(wú)不良影響。
因此，稀土表面改性劑對(duì)于無(wú)機(jī)礦物粉體的活化處理在不影響阻燃性能的前提下，有效地改善了無(wú)機(jī)礦物粉體與聚合物基體樹(shù)脂的兼容性，全面提升了阻燃復(fù)合體系的機(jī)械性能。
塑料材料具有阻燃性不僅是公共安全需要，更是人民生活品質(zhì)提高的需要。從建筑保溫板到彩電、空調(diào)、電飯煲、電磁爐等小家電產(chǎn)品，生產(chǎn)中都會(huì)用到阻燃劑，如果少用或者使用不良阻燃劑，不僅存在安全隱患，同時(shí)還可能因?yàn)椴牧媳砻孢w移、揮發(fā)影響健康。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
磷酸三苯酯 http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
