阻燃聚烯烃的 配方设计制备与测试-.pptx

阻燃聚烯烃的配方设计、制备与测试黎明职业大学高分子材料加工技术专业《高分子材料配方技术》

内容来源本小节内容参考图书：王玮等《塑料配方设计与实例解析》

01阻燃聚丙烯配方与制备

01阻燃聚丙烯配方与制备组分质量份数作用聚丙烯100基体树脂红磷5阻燃剂纤维状Mg(OH)250阻燃剂Al(OH)330阻燃剂其他助剂3”阻燃聚丙烯配方

01阻燃聚丙烯配方与制备聚丙烯复合阻燃剂其他助剂高速混合螺杆挤出干燥注塑产品”阻燃聚丙烯制备工艺

01阻燃聚丙烯配方与制备”相关性能冲击强度58.3kJ/m2拉伸强度25.6MPa氧指数26.6%垂直燃烧性V-0

01阻燃聚丙烯配方与制备”此配方设计的主要目的是制备阻燃性聚丙烯塑料选用P/Mg(OH)2/Al(OH)3复合阻燃剂，复合使用具有很好的协同作用，但其各自的阻燃机理不同

01阻燃聚丙烯配方与制备”配方解析红磷的阻燃机理与其他磷系阻燃剂的阻燃机理基本相同燃烧时红磷先分解为P4，由聚合物的内部向表面迁移，且氧化成磷酸非燃性液态膜，覆盖在聚丙烯的表面降低其可燃性同时磷酸进一步脱水生成偏磷酸，偏磷酸进一步生成聚偏磷酸。聚偏磷酸是很强的脱水剂，能使聚丙烯在高温下表面氧化生成的含氧基团发生脱水反应，从而在聚丙烯表面形成炭化层，阻隔空气和热的侵入，提高其阻燃性

01阻燃聚丙烯配方与制备”配方解析Al(OH)3是依靠发生脱水吸热而起阻燃作用，Mg(OH)2除了发生脱水吸热之外，更重要的是促使聚丙烯表面炭化结焦而起阻燃作用。由Mg(OH)2和Al(OH)3在高温下脱水，有利于促进红磷充分转化为磷酸和聚偏磷酸，而聚偏磷酸的强烈脱水作用使Mg(OH)2和Al(OH)3的脱水反应进行得更彻底通过这样的相互促进，使三者自身的作用能更充分发挥，从而增强了脱水吸热、成炭结焦、隔氧隔热等阻燃作用，更加有效地降低了体系的温度，体现出协同效应

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备”膨胀阻燃低密度聚乙烯配方组分质量份数作用技术指标LDPE100基体树脂IFR30阻燃剂聚磷酸铵:三聚氰胺:季戊四醇=2:1:1（质量比）EVA20相容剂EVA-28-2硫酸铵40氧化剂煤30成炭剂无烟煤，5μmSiO21.5增强剂、阻燃协同超细二氧化硅，M-5型蒙脱土1.5阻燃协同BP-186有机膨润土钛酸酯适量偶联剂ND2-105

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备各添加剂钛酸酯偶联处理研磨分散LDPE高速混合初混料混合搅拌5~10min

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备初混料开炼机混炼硫化机压片样品前辊温度120℃后辊温度105℃包辊10min后下片上下模温120℃5MPa预压3min10MPa热压10min8MPa冷压5min相关阻燃性能氧指数30.4%

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备”配方解析膨胀型阻燃剂（IFR）是以磷、氮为主要成分的无卤阻燃剂，它是在阻燃涂料的基础上发展起来的一种新型阻燃材料IFR能选择性催化裂解聚合物骨架变为炭层，炭层不能进行挥发燃烧和分解燃烧，碳的氧指数值很高。IFR在聚合物燃烧过程中无熔滴滴落，即使长时间暴露于火焰中也有良好的耐焰燃性，且无卤、无锑、低烟、低毒、无腐蚀性气体

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备”配方解析膨胀型阻燃体系主要包括三个组分酸源：一般指无机酸或在加热时在原位生成酸的盐类或酯类，如磷酸、硫酸、硼酸、多聚磷酸及有机磷酸酯等炭源：一般指多碳化合物，如淀粉、季戊四醇、乙二醇及酚醛树脂等气源：含氮的尿素、双氰胺、聚酰胺、酚醛树脂及蜜胺类等

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备”配方解析本配方在LDPE中添加膨胀阻燃体系的基础上，添加氧化剂硫酸铵可以加速膨胀体系氧化炭化加入成炭剂煤，增加体系成炭量添加剂EVA可增强膨胀型阻燃体系和LDPE间的相容性，提高共混物的断裂伸长率，促进体系成炭

02膨胀阻燃低密度聚乙烯配方与制备”配方解析SIO2含量较低（小于2份）时，可提高共混体系的断裂强度和冲击强度，并有利于硫酸铵/膨胀阻燃低密度聚乙烯系统协同作用蒙脱土与IFR在阻燃性方面具有协同作用，这可能源于聚磷酸铵与蒙脱土之间在310–560℃范围内形成了类似于陶瓷结构的铝磷键接作用

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