土耳其學(xué)者M(jìn)etin Yurddaskal研究無(wú)鹵阻燃劑對PP材料機械、結構、熱學(xué)和阻燃性能的影響取得階段成果
- 發(fā)布時(shí)間:2019-05-24 05-24 16:38 作者:康阜新材料
-
聚丙烯(PP)以?xún)?yōu)越的力學(xué)性能,加工性能和化學(xué)穩定性著(zhù)稱(chēng),是世界上應用領(lǐng)域最廣泛材料之一。缺點(diǎn)主要為烯烴類(lèi)材料的通病,即高度易燃性。
針對鹵系添加可能造成的環(huán)保環(huán)境問(wèn)題,土耳其科研工作者Metin Yurddaskal通過(guò)研究金屬氫氧化物、硼化合物類(lèi)、無(wú)機黏土類(lèi)等無(wú)鹵阻燃添加劑對PP材料阻燃性能的影響,進(jìn)行改善與提升。
圖1 四種礦物原料加工處理后的粒徑分布圖
研究者選用價(jià)格低廉,來(lái)源廣泛的碳酸鈣/水菱鎂礦,膨潤土,三氧化二銻和硼酸鋅為原料,對原料進(jìn)行極細研磨至納米尺寸,并對粒徑進(jìn)行表征測試后,按比例共混添加入PP,制備復合材料,提升熱性能與阻燃性能的同時(shí)研究了對拉伸性能等的影響,力圖對力學(xué)性能損失最小。
表1 PP及其復合材料的組成配比
采用XRD,FTIR,SEM等對復合材料的結構形貌進(jìn)行表征,表明了納米粒子的均勻分布;隨后用TGA測試對復合材料熱性能進(jìn)行表征:PP的T5(質(zhì)量損失5%時(shí)的溫度)和T50(質(zhì)量損失50%時(shí)的溫度)276℃和356℃,且沒(méi)有殘碳生成。四種無(wú)鹵阻燃劑添加后,復合材料的T50均有提升,其中PP / 30A和PP / 30H的殘炭量和熱穩定性提升更明顯,T50提升超過(guò)30℃,PP/30A殘炭量達到28.2%,且進(jìn)一步提升添加量,熱穩定性可進(jìn)一步提升。(一點(diǎn)點(diǎn)想法:筆者認為此處TGA測試,熱分解后產(chǎn)生的殘余物可能是無(wú)機物,或者無(wú)機物的成分可能更多一些。純屬個(gè)人見(jiàn)解,如理解有偏差,望見(jiàn)諒,歡迎大家一起交流探討)
圖2. PP及其復合材料的TGA曲線(xiàn)
圖3. PP及其復合材料的DTG曲線(xiàn)
用UL94和LOI測試對復合材料進(jìn)行阻燃分析測試,結果表明純PP易燃,易滴落,而PP/A,Z,H 30%添加量可達V-1級別,無(wú)滴落,LOI由17上升至21左右,,50%添加量達到V-0級別;分析其阻燃機理主要體現在凝聚相,成炭屏障保護作用。一個(gè)有趣現象:復合材料在低氧測試時(shí)火焰逐漸熄滅,高氧條件下產(chǎn)生淬滅現象。(當然,鑒于之前分析,筆者認為此處阻燃機理可能是由于類(lèi)似于氫氧化物類(lèi)阻燃劑,燃燒過(guò)程中,受熱降解,產(chǎn)生水蒸氣等吸收大量的熱,并對燃燒氣體起到稀釋作用。個(gè)人想法,僅作交流探討)
表2 PP及其復合材料的UL94與LOI測試結果
研究者對復合材料拉伸性能進(jìn)行測試,結果表明復合材料儲能模量上升明顯,拉伸強度雖有下降,但仍可達到工業(yè)領(lǐng)域應用要求,其中,結合儲能模量的提升與拉伸強度的下降,碳酸鈣/水菱鎂礦綜合性能最好。
圖4 PP及其復合材料的拉伸強度和儲能模量測試
整體來(lái)說(shuō),研究者主要對碳酸鈣/水菱鎂礦,三氧化二銻,膨潤土和硼酸鋅四種無(wú)機阻燃添加劑在PP中的阻燃應用進(jìn)行探索,得出碳酸鈣/水菱鎂礦阻燃、力學(xué)綜合性能最好的結論。該材料來(lái)源非常廣泛,價(jià)格特別低廉,綜合性能好,可考慮推廣應用。
內容來(lái)源:
《Composite Structures》(183卷,2018年1月1日,381-388頁(yè))
原文鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822317302593
關(guān)鍵詞PP阻燃劑 | PP無(wú)鹵阻燃劑 | PP環(huán)保阻燃劑 | PP阻燃母粒 | 聚丙烯阻燃劑 | 聚丙烯阻燃母粒
關(guān)于我們佛山康阜新材料有限公司位于佛山市順德區,是一家專(zhuān)注阻燃產(chǎn)品研發(fā)、配方設計、生產(chǎn)制造、技術(shù)服務(wù)及銷(xiāo)售于一體的高科技企業(yè)。公司以磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、氫氧化鎂系阻燃劑、阻燃改性塑料為主,主營(yíng)產(chǎn)品涵蓋PP阻燃劑、PP無(wú)鹵阻燃劑、PP環(huán)保阻燃劑、PP阻燃母粒、電瓶車(chē)阻燃劑、PA/PBT無(wú)鹵阻燃劑、TPE/TPU阻燃劑、XLPE電線(xiàn)線(xiàn)纜料阻燃劑、防火涂料阻燃劑、無(wú)紡布織物表面涂層阻燃劑、大分子成碳劑等系列產(chǎn)品。公司擁有先進(jìn)的研發(fā)實(shí)驗室、設備齊全檢測實(shí)驗室、綜合應用實(shí)驗室和轉化中車(chē)平臺,形成了實(shí)驗-中試-產(chǎn)業(yè)-實(shí)驗的閉環(huán)式研發(fā)體系,為產(chǎn)品的過(guò)硬品質(zhì)提供了全方面的有效保障。公司所有的產(chǎn)品符合均符合相關(guān)阻燃標準和RoHS、REACH等法規并有相關(guān)的第三方SGS檢測報告。
聯(lián)系方式聯(lián)系人:楊經(jīng)理,電話(huà):18307635851
- 上一篇文章 返回首頁(yè) 打印 返回上頁(yè) 下一篇文章
本文鏈接: http://m.qdjkqh.com/hangyeixinwen/a_194.html,轉載請注明來(lái)自:佛山康阜新材料