无卤阻燃剂对PP材料机械、结构、热学和阻燃性的影响

无卤阻燃剂对PP材料机械、结构、热学和阻燃性的影响

        聚丙烯（PP）以优异的材料力学性能，加工性能和化学稳定性能而出名，是全世界应用范围最范围广材料之一。缺陷主要为烯烃类材料的常见问题，即髙度可燃性。对于卤系填加将会造成的生态环保环境问题，科研工作者根据探究金属氢氧化物、硼化合物类、无机黏土类等无卤阻燃添加剂对PP材料阻燃性能的影响，开展改进与提高。研究人员选用质优价廉，源头范围广的碳酸钙/水菱镁矿，膨润土，三氧化二锑和硼酸锌为原材料，对原材料开展超细研磨至纳米规格，并对粒径开展表征检测后，按占比共混填加入PP，制备复合材料，提高热性能与阻燃性能的同时探究了对拉伸性能等的影响，力图对材料力学性能损耗最低。

选用XRD,FTIR,SEM等对复合材料的结构形貌开展表征，表明了纳米粒子的分布均匀；接着用TGA检测对复合材料热性能开展表征：PP的T5（质量损耗5%时的溫度）和T50（质量损耗50%时的溫度）276℃和356℃，且没有残碳生成。几种无卤阻燃剂填加后，复合材料的T50均有提高，在其中PP/30A和PP/30H的残炭量和耐热稳定性提高更显著，T50提高超出30℃，PP/30A残炭量超过28.2%，且进一步提高填加量，耐热稳定性可进一步提高。用UL94和LOI检测对复合材料开展阻燃分析测试，结果显示纯PP可燃，易滴落，而PP/A,Z,H30%填加量可达V-1级别，无滴落，LOI由17升高至21左右，，50%填加量超过V-0级别；分析其阻燃机理主要体现在凝聚相，成炭屏障保护作用。一个有意思情况：复合材料在低氧检测时火焰慢慢熄灭，高氧条件下造成淬灭情况。

研究人员对复合材料拉伸性能开展检测，结果显示复合材料储能模量升高显著，抗拉强度虽然有降低，但仍可超过工业领域使用规定，在其中，结合储能模量的提高与抗拉强度的降低，碳酸钙/水菱镁矿综合性能最佳。总体而言，研究人员主要对碳酸钙/水菱镁矿，三氧化二锑，膨润土和硼酸锌几种无机阻燃添加剂在PP中的阻燃使用开展探索，得到碳酸钙/水菱镁矿阻燃、力学综合性能最佳的结果。该材料源头十分范围广，价钱相当便宜，综合性能好，可考虑到应用推广。