N4(Sum. 168)塑料科技August 2005PLASIICS saI. & TECHNOLOCY59文章編號(hào): 1000601200 )40059-06阻燃聚烯烴的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)蘭明榮(福建省中心檢驗(yàn)所塑膠產(chǎn)品檢驗(yàn)部;國(guó)家塑料制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,福建福州350002)商要:闡述了近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外阻燃聚烯烴的研究進(jìn)展, 分析了其阻燃機(jī)理,展望了其發(fā)展趨勢(shì)。.關(guān)鍵詞:聚烯烴; 阻燃;阻燃劑中圖分類號(hào): TQ325.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A聚烯烴是以乙烯、丙烯為主的所有均聚物、共聚物似蠟的手感 ,吸水率小于0.01% ,氧指數(shù)(OI)較低,約及其混合物的總稱;是--種質(zhì)輕、無(wú)毒,具有優(yōu)良的電為17 .4,燃燒時(shí)低煙,有熔融落滴。絕緣性能和耐化學(xué)腐蝕性能的熱塑性材料。.聚烯烴價(jià)對(duì)聚乙烯的阻燃可以通過(guò)以下途徑[':(1)終止自格低廉,加工流動(dòng)性好,易加工成各種形狀復(fù)雜的制由基鏈反應(yīng),捕獲傳遞燃燒反應(yīng)的活性自由基。鹵系品,被廣泛應(yīng)用于電器、化工、食品、機(jī)械、交通等行業(yè)，阻燃劑即是這種機(jī)理; (2)吸收熱分解產(chǎn)生的熱量,降其中應(yīng)用于電線電纜行業(yè)尤甚。聚烯烴已經(jīng)成為整個(gè)低體系溫度。氫氧化鋁、氫氧化鎂及硼酸類無(wú)機(jī)阻燃國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的化工產(chǎn)品之一。劑為典型代表;(3)稀釋可燃物質(zhì)的濃度和氧氣濃度，但聚烯烴屬易燃材料,在高電壓、加熱、放電等條使之降到著火極限以下,起到氣相阻燃效果,氮系阻燃件下,會(huì)熔化、分解、燃燒,且燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的熔滴,劑就是這種原理;(4)促進(jìn)聚合物成炭,減少可燃性氣極易傳播火焰,造成火災(zāi)。這不僅給人民生命財(cái)產(chǎn)帶體的生成,在材料表面形成一層膨松、多孔的均質(zhì)炭來(lái)重大威脅,也給國(guó)家?guī)?lái)巨額財(cái)產(chǎn)損失,我國(guó)僅由于層,起到隔熱、隔氧、抑煙、防止熔滴的作用.達(dá)到阻燃電線電纜引起的火災(zāi)損失,每年達(dá)50多億元人民幣，的目的。這就是膨脹型阻燃劑的主要阻燃機(jī)理。這就使聚烯烴在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制“。因此，聚乙烯的阻燃,主要是通過(guò)添加阻燃劑和某些阻聚烯烴的阻燃問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注,已成為科燃材料來(lái) 實(shí)現(xiàn)的。研工作的重點(diǎn)之一-。1.1.1添加 鹵系阻燃劑鹵系阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑1阻燃聚烯烴 的研究進(jìn)展之一,它以其添加量少、阻燃效果顯著而在阻燃領(lǐng)域中聚烯烴材料的阻燃研究經(jīng)歷了含鹵阻燃.低鹵阻占有重要地位。目前國(guó)內(nèi)主要采用有機(jī)鹵化物與.燃及無(wú)鹵阻燃的發(fā)展過(guò)程”。以下將對(duì)阻燃聚乙烯、Sb203復(fù)配使用,以產(chǎn)生協(xié)同作用來(lái)提高阻燃效果。其阻燃聚丙烯的研究進(jìn)行綜述。阻燃機(jī)理的研究比較成熟，因?yàn)樗鼈冊(cè)谌紵龝r(shí)能在一1.1阻燃聚乙烯個(gè)較寬的溫度范圍(245C ~565 C)內(nèi)生成SbXs,聚乙烯(PE)是指由乙烯單體聚合而成的聚合物。SbXz 能有效地捕捉材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的自由基。它是一個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)較晚,但發(fā)展較快的塑料品種。夏英等(4)研究發(fā)現(xiàn):在100份LDPE樹脂中,加入.主要有低密度聚乙烯(LDPE),高密度聚乙烯(HDPE),10份~ 15份氯化石蠟和8份~ 10 份Sb2O,組成的復(fù)線性低密度聚乙烯(LLDPE) ,超高分子量聚乙烯(UH-合阻燃劑體系,其自熄時(shí)間小于2s,能夠達(dá)到GB/MWPE)。PE 一般為無(wú)色、無(wú)毒的白色粉末或顆粒,有T2408中國(guó)煤化工ng')等直接利用Sb-Cl和YHCNMH G有阻燃性。與單獨(dú)收稿日期: 2004-10-14用Sb20,阻燃PE相比, SbCl,和SbBr的阻燃效果要好60蘭明榮,等阻燃聚烯烴的研究進(jìn) 展及發(fā)展趨勢(shì)得多。其中,SbBr的添加量在15%時(shí)能使PE的OI提劑,又能抑制材料由于添加了紅磷而導(dǎo)致燃燒時(shí)產(chǎn)生高到30.0左右。歐育湘等人研究發(fā)現(xiàn)6]:在100份較多的煙霧。Cullis C. F.1"] 等將紅磷與含氮化合物L(fēng)DPE中,加入6份溴阻燃劑(十溴二苯醚、十四溴二苯(三聚氰胺)一起用于 PE、PVC、PMMA等熱塑性塑料的氧基苯)和2份Sb2O3,阻燃級(jí)別就可達(dá)到UL94 V-2。阻燃。在100份交聯(lián)LDPE中,加入20份溴阻燃劑(十溴二苯紅磷作為阻燃劑應(yīng)用時(shí),為了提高其安全性、穩(wěn)定醚、十四溴二苯氧基苯)和10份Sb2O,,阻燃級(jí)別可達(dá)性以及減少色污染,并改善其與基體樹脂的相容性,一到UL94V-0。羅筑等人”研究發(fā)現(xiàn):十溴聯(lián)苯醚和般要對(duì)紅磷進(jìn)行處理。表面微膠囊化處理是- -種切實(shí)氧化銻對(duì)HDPE有明顯的阻燃協(xié)同作用,其最佳配比可行的方法[2.B)。其原理是通過(guò)物理或化學(xué)的方法在約為2:1,添加量取決于材料本身的燃燒性和阻燃要紅磷表面包覆一層或幾層連續(xù)而致密的無(wú)機(jī)、有機(jī)保求。當(dāng)復(fù)合阻燃劑添加量為17%時(shí),體系的0I為護(hù)膜將紅磷微?！鞍b”起來(lái),形成微膠囊化紅磷阻燃28.0。研究還發(fā)現(xiàn),氫氧化鋁的加入可明顯降低PE類劑。按照紅磷包覆的材料(囊材),微膠囊化紅磷的處阻燃材料的成本, 10%的氫氧化鋁可替代約3%的十理方法[4可分為三種: (1)無(wú)機(jī)包覆法以無(wú)機(jī)材料為溴聯(lián)苯醚/氧化銻復(fù)合阻燃劑。由于含鹵聚乙烯在燃基材,通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?使之沉積于紅磷微粒表面。無(wú)燒時(shí)發(fā)煙量大,產(chǎn)生大量腐蝕性氣體和有毒氣體,給滅機(jī)材料通常為Al(OH)3、Mg(OH)2、Zn(0H)2 等。(2)有火、逃離和恢復(fù)工作帶來(lái)很大困難。因此,降低阻燃材機(jī)包覆法有機(jī)包覆紅磷,早期采用石蠟,抑制紅磷與料燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙量及有毒氣體的呼聲日益增高舊。水分的接觸。目前有機(jī)包覆法普遍采用熱固性樹脂界1.1.2添加無(wú) 鹵阻燃劑面聚合或原位聚合的方法包覆紅磷。(3)無(wú)機(jī)有機(jī)包無(wú)鹵阻燃劑具有安全、抑煙、無(wú)毒、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn),在覆法鑒于無(wú)機(jī)或有機(jī)包覆紅磷各有利弊,日本、西歐阻燃聚乙烯中具有重要地位,主要有金屬氧化物的水的一-些著名公司相繼提出了無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合包覆法?；锪紫?、氮系、硅系和膨脹系阻燃劑等。復(fù)合包覆法是在無(wú)機(jī)包覆紅磷的基礎(chǔ)上選擇適當(dāng)?shù)母?.1.2.1 磷系阻燃劑分子材料將囊材進(jìn)行再次包覆,這是目前紅磷改性方磷和含磷化合物是無(wú)鹵阻燃劑中的重要一類。含法中最為理想的方法。磷阻燃劑因其熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性毒由于磷系阻燃劑大都耐水性差,且與聚烯烴相容氣效果持久、毒性低等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。性也不好,導(dǎo)致阻燃制品的力學(xué)性能差,故目前在聚乙磷系阻燃劑主要有磷酸酯類、多磷酸鹽、紅磷等品烯材料中應(yīng)用較少。種,它們主要在凝聚相起阻燃作用,尤其對(duì)含氧聚合物1.1.2.2 金屬氧化物的水合物阻燃效果明顯。磷系阻燃劑在材料燃燒時(shí)生成磷酸、用于聚烯烴阻燃的金屬氧化物的水合物,主要是偏磷酸聚偏磷酸等,它們能使聚合物炭化形成炭膜。指 AI(OH),和Mg(OH)2,它們具有熱穩(wěn)定性好、無(wú)毒、另外聚偏磷酸呈粘稠狀液態(tài)膜覆蓋于固體可燃物表不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、發(fā)煙量小、不產(chǎn)生二次污面,這種固態(tài)和液態(tài)膜既能阻止自由基逸出,又能隔絕染等優(yōu)點(diǎn)。但要使聚合物有阻燃性能,必然添加大量空氣,從而起到阻燃作用。的金屬水合物,導(dǎo)致阻燃材料的機(jī)械性能大大降低,且與普通的阻燃劑相比,紅磷作為阻燃劑,其發(fā)煙量燃燒時(shí)有滴落現(xiàn)象,因此需要對(duì)阻燃劑及PE樹脂基小,低毒,應(yīng)用范圍廣,能單獨(dú)使用,也可與其他阻燃劑體進(jìn)行表面改性處理。共同使用。其添加量少,阻燃效果尚可,耐久性好。高對(duì)Al(OH),和Mg(OH)2阻燃劑的表面改性主要世雙9等研究發(fā)現(xiàn):在100份LDPE中,加入紅磷8份,采用物理或化學(xué)方法。通過(guò)改性,能提高添加量,有利0I為27.0;繼續(xù)加入Al(OH),和Mg(0H)2各60份,體于成型加工。王勇等[51研究發(fā)現(xiàn):偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料系的極限OI為28.8,阻燃級(jí)別為FV- -0級(jí)。性能有很大的改善,且大分子偶聯(lián)劑比小分子的效果聯(lián)碳化學(xué)公司的Peters 等人(I0]就紅磷阻燃HDPE更好。在Al(OH)3(含量為56.3%)填充的PE復(fù)合材進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)紅磷含量8%可使HDPE料中,加人大分子偶聯(lián)劑(均聚A-151)1%,雖然0I的阻燃級(jí)別達(dá)到UL94 V- -0級(jí)。略有中國(guó)煤化工!是材料的力學(xué)性能有在許多體系中,磷與氮化合物在阻燃與消煙方面所提YHCNMH G升高到430.96C,改善具有協(xié)同效應(yīng)。其中,氮化合物是一種較溫和的阻燃了材料的熱穩(wěn)定性。蘭明榮,等阻燃聚烯烴的研究進(jìn) 展及發(fā)展趨勢(shì)61徐聞2等對(duì)Mg( 0H)2阻燃聚烯烴材料進(jìn)行了電可以大大改善材料的阻燃抑煙性,而且可以提高材料子束輻照,材料經(jīng)電子束輻照后,PE大分子.上被引入的力學(xué)性能。一般將硅樹脂或硅橡膠加人聚合物中，了極性基團(tuán)(羰基等) ,增加了PE與Mg(OH)2的相容以提高聚合物的防熔滴性和阻燃抑煙性。如美國(guó)Dow性,使阻燃材料的拉伸強(qiáng)度得到提高。PE 接枝[6-19]Coming公司推出的“D.CRM"阻燃劑就是硅樹脂微粉也是較好的改性方法，如在PE大分子上接枝馬來(lái)酸改性劑。添加1%~8%就可以得到發(fā)煙量、放熱量、酐、丙烯酸或硅烷等極性單體,從而改善基體樹脂與填CO生成量低的阻燃塑料241。料的相容性,使阻燃材料具有適宜的力學(xué)性能。1.1.2.4 膨脹型阻燃劑阻燃增效劑的開發(fā)對(duì)Al(OH)3和Mg( 0H)2來(lái)說(shuō)是膨脹型阻燃劑(IFR)是以磷、氮為主要成分的無(wú)無(wú)鹵阻燃聚烯烴研究的方向之一-。阻燃增效劑的使用鹵阻燃劑,它是在阻燃涂料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種不僅能有效抑制材料燃燒時(shí)的滴落現(xiàn)象,而且與Al新型阻燃材料。含IFR的高聚物受熱燃燒時(shí),表面生(0H),等無(wú)機(jī)阻燃劑有協(xié)同效應(yīng)，能大大減少阻燃劑成一層炭質(zhì)泡沫層,能隔熱、隔氧、抑煙.并能防止熔滴的填充量,起到改善材料力學(xué)性能的作用。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)產(chǎn)生,所以具有良好的阻燃性能。道,硼化物、磷化物、硬脂酸鋇和有機(jī)硅化物是Al在國(guó)外,膨脹型阻燃劑阻燃PE的研究開發(fā)進(jìn)展(0H),和Mg(OH)2阻燃聚烯烴的有效阻燃增效劑。時(shí)較快。美國(guó)Hoechst Celanese公司銷售的Ex01NFR- -10虎等[2}在研究磷腈阻燃劑在聚乙烯中的應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn):和ExodlitIFR--11兩種新型膨脹阻燃劑,當(dāng)添加量為將Mg(OH)2和磷腈化合物同時(shí)加入PE中,有效減少30%時(shí),可使LDPE的0I上升到25.9, HDPE的0I上釋放速率、煙比消光面積、有效燃燒熱量，引燃時(shí)間向升到28.0,燃燒性能達(dá)到UI94 V--0級(jí),而拉伸強(qiáng)度只后明顯推遲。當(dāng)單獨(dú)添加磷腈化合物10%，煙參數(shù)SP下降10%~20%知)。意大利Montefluos公司研制的(平均煙比消光面積x熱釋放速率峰值)為42.2MW/Spir- flameMF82, 當(dāng)添加量為30%時(shí),可使0I.上升到kg,平均引燃時(shí)間為150s,0I 為22.0; 單獨(dú)添加Mg35.0,燃燒性能達(dá)到UL94 V- 0級(jí)。德國(guó)Clariant公司(OH)250%時(shí), SP為11MW/kg,平均引燃時(shí)間284s, oI推出的Ex0lit系列中的APP,主要利用聚磷酸銨(APP)的膨脹阻燃效果,其中的750型在100份PE中添加20為28.0;當(dāng)添加磷腈化合物0.55%,Mg(OH)249.7%份~35份時(shí)，阻燃級(jí)別能夠達(dá)到UL94 V--0級(jí)241。時(shí),SP為7.1 MW/kg,平均引燃時(shí)間251s, 0[為33.0。C.Balle2)直接將五氧化二磷、多元醇和苯酚甲醛樹王秀芬研究[3]發(fā)現(xiàn)在填充了Al(OH)3和Mg(OH)2的脂與PE在200C氮?dú)猸h(huán)境下共混,使體系中原位生成PE體系中加入硼酸鋅,體系的0I沒(méi)有多大變化,但卻磷酸酯,且部分磷酸酯接枝在PE大分子鏈上,材料燃有很好的抑煙作用。燒時(shí)表面有炭結(jié)構(gòu)形成，阻燃效果比直接向PE中添目前，Al(OH)3和Mg(OH)2以及它們與紅磷、炭加IFR要好,0I最高達(dá)29.5。黑的并用阻燃體系,在無(wú)鹵阻燃聚烯烴電纜料中得到在國(guó)內(nèi),膨脹型阻燃劑還處于開發(fā)與研究階段,目了廣泛的應(yīng)用。王心荔(2]等研究發(fā)現(xiàn):在UHMWPE前發(fā)展較為成熟應(yīng)用最廣的是以聚磷酸銨(APP)、季中加入阻燃劑膠囊化紅磷12%,0I為22.0,繼續(xù)在該戊四醇(PER)為主要原料的IFR。近年來(lái)國(guó)內(nèi)在促進(jìn)復(fù)合體系中加入1.5%的乙炔炭黑,體系0I為24.2,成炭和新型IFR體系的研究方面取得了一些新進(jìn)展。且發(fā)煙量小,沒(méi)有滴落,機(jī)械性能都很好。這表明炭黑張志龍等[3]1在膨脹型無(wú)鹵阻燃聚乙烯材料的研究中,與膠囊化紅磷有很好的協(xié)同作用。王志德[平等人發(fā)發(fā)現(xiàn)膨脹型阻燃劑一聚磷酸銨和季戊四醇(APP/現(xiàn),在LDPE共混物中添加70%的Al(0H), 時(shí),體系的PER)體系對(duì)LDPE樹脂具有阻燃作用,并研究了成炭0I是24.0,再添加8%的紅磷,其0I可提高到27.0,進(jìn)促進(jìn)劑Zeolite(ZEO )對(duì)LDPE/APP/PER體系的阻燃效一步調(diào)整紅磷和Al(OH)3的用量,0I最高可達(dá)30.0。果。當(dāng)FR-PE材料的最佳配比為L(zhǎng)DPE/APP/PER/1.1.2.3氮系、硅系阻燃劑ZEO = 70/21.4/7.1/1 .5(質(zhì)量比)時(shí),其0I為29.3。李目前,單獨(dú)使用氮系阻燃劑阻燃PE效果不佳。斌等人”]試圖以淀粉作為膨脹阻燃體系中的成炭劑但這類阻燃劑與含磷阻燃劑結(jié)合而成的膨脹型阻燃劑取代季中國(guó)煤化工:取代會(huì)影響膨脹體體系,其阻燃效果就很好倒。系的阻YHCNMHG好,對(duì)其阻燃性影響硅系阻燃劑作為一種無(wú)鹵阻燃劑作用于PE,不僅很小，可以降低膨脹阻燃體系的成本。在膨脹型阻燃52蘭明榮,等阻燃聚烯烴的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)劑中,三聚氰胺因兼有阻燃、發(fā)氣成炭多種功能而被崔永巖[30]等在含有TBAB4份, Sb2O, 2份的PP體系中廣泛應(yīng)用。三聚氰胺的磷酸類鹽將發(fā)氣、脫水催化兩加入Mg(OH)2 60份時(shí),體系0I由29.0升高到32.0。種功能集為-體,還有一定的成炭功能。所以,在膨脹1.2.3添加膨脹型 阻燃劑型阻燃體系中的研究非常活躍。師華等人28]綜述了膨脹型阻燃劑(IFR)對(duì)聚丙烯的阻燃,較對(duì)聚乙烯近年來(lái)三聚氰胺磷酸類鹽的性能研究和在IFR中的應(yīng)的阻燃效果好。有關(guān)IFR/PP 研究的報(bào)道比較多。IfR用。將有協(xié)同作用的添加型阻燃劑共混、交聯(lián),可以得通常由聚磷酸銨(APP)、三聚氰胺(M)和季戊四醇到綜合性能和阻燃性能好的系列阻燃劑。劉敏江等(PER)三種成分組成。馬志領(lǐng)4]等在膨脹型阻燃劑對(duì)人[四]用紅磷合金、Al(OH)3、聚磷酸銨(APP)協(xié)同阻燃聚丙烯性能的影響中,發(fā)現(xiàn)膨脹度及成炭率較好的配LDPE,并用EVA部分代替LDPE,硅烷接枝交聯(lián)，從而比范圍為: APP:M:PER=(1.5~2.5):(1.0~2.0):得到了力學(xué)性能較好的阻燃材料。(0.5~1.5)(質(zhì)量比),按IFR:PP = 25:75比例混合成1.2阻燃聚丙烯型時(shí),以APP: M: PER = 2.0: 1.0:2.0的配方較好，自熄1.2.1添加 鹵系阻燃劑時(shí)間為3s, 沖擊強(qiáng)度為2.94k]J/m', 拉伸強(qiáng)度為鹵系阻燃劑也適用于聚丙烯(PP)阻燃,其作用機(jī)25. ,68MPa。 馬志領(lǐng)等135]則將五氧化二磷、季戊四醇、理與聚乙烯相類似。不同的鹵系阻燃劑,其阻燃效果三聚氰胺按比例混合配成IFR, 升溫至130C ~ 220C不同。崔永巖等[則將常用的兩種阻燃劑四溴雙酚一-A保溫3 h,研磨,通過(guò)0. 125mm的孔徑進(jìn)行篩選。研究- 2,3 -二溴丙基醚(TBAB)和十溴聯(lián)苯醚(DBDP0)與發(fā)現(xiàn):當(dāng)P20,;:PER:M= 1:1:(1.7~2.3)和1.5:1:(2.3三氧化二銻(Sb20)按2:1復(fù)合后,填充PP,當(dāng)TBAB~ 2.7)(摩爾比)時(shí)為最佳。當(dāng)PP為80份,IFR為20用量為2份時(shí),垂直燃燒性能可達(dá)FV-2級(jí),0I為份,P203:PER:M=1.5:1:2.5時(shí),體系0I為21。研究27.3;用量為4份時(shí),達(dá)到了FV--0 級(jí), 0I為29.2;而還發(fā)現(xiàn)阻燃效果與阻燃劑的結(jié)構(gòu)有關(guān)系,剛性結(jié)構(gòu)的DBDP0的用量為8份時(shí),才能達(dá)到FV- -2級(jí), 0I僅為阻燃劑具有更好的阻燃效果。24.8。由此可見, TBAB的阻燃效果比DBDPO好。歐1.2.4添加有機(jī)硅阻燃體系育湘51]等研究發(fā)現(xiàn)對(duì)PP/TBAB/Sb203體系，當(dāng)Sb/Br由有機(jī)硅橡膠、有機(jī)酸鹽和金屬氫氧化物組成的的質(zhì)量之比為1/4 時(shí),阻燃聚丙烯具有最高的0I復(fù)合體系對(duì)聚丙烯具有很好的阻燃、抑煙、防熔融滴落(29.0)和最短的自熄時(shí)間6s。對(duì)于脂肪族溴阻燃劑-效果。普遍認(rèn)為[361,有機(jī)硅復(fù)合體系的阻燃機(jī)理為有Sb2O,體系,Sb/Br的質(zhì)量比為1/4.5~ 1/3時(shí),材料的點(diǎn)機(jī)硅酸鹽中的乙烯基促使炭化硅焦化隔離層的生成，燃滯待期最短。阻止了內(nèi)部塑料與空氣中氧氣的接觸和傳遞,抑制了1.2.2添加金 屬氧化物的水化物有毒氣體的釋放和煙霧的生成,從而提高了阻燃抑煙對(duì)聚丙烯有阻燃效果的金屬氧化物的水化物,主效果。添加Mg(0H)2時(shí)產(chǎn)生協(xié)同作用,認(rèn)為可能是要還是Al(OH)3和Mg(OH)2。與聚乙烯的情況很相Mg(OH)2燃燒時(shí)熱分解脫水并產(chǎn)生MgO焦化膜。此似,一般與其他阻燃劑復(fù)配使用。湯益平等{2}研究了焦化膜與炭化硅焦化隔離層抑制了聚烯烴與空氣中的以阻燃無(wú)毒的Al(OH)3和Mg(OH)2為主,輔以低鹵的氧氣進(jìn)一步接觸和氣體的外泄,從而提高了聚烯烴的復(fù)合阻燃體系,并通過(guò)添加鋁酸酯偶聯(lián)劑、少量活化阻燃、防熔滴落和抑煙效果。鐘明強(qiáng)等人(21研究發(fā)劑,改善阻燃材料與聚丙烯樹脂的混溶性。研究發(fā)現(xiàn):現(xiàn):在100份PP中加入10份有機(jī)酸鹽/有機(jī)硅橡膠、40在100份PP中加入六溴環(huán)十二烷1份,Al(OH),和Mg份Mg(OH)2 ,效果最佳,體系0I為25.0,燃燒過(guò)程中無(wú)(OH)2各20份,偶聯(lián)劑1份,體系的0I為29.0,燃燒滴落現(xiàn)象,無(wú)煙生成。性能達(dá)FV-1級(jí)。劉敏江等1331研究發(fā)現(xiàn): 100份PP1.2.5添加納米阻燃劑中,Mg(OH)260份,體系極限OI為20.7;在100份PPSb2O,、Al(OH), Mg(OH)2等無(wú)機(jī)阻燃劑由于與聚中加入紅磷10份,其極限0I為20.0;而如果在100份丙烯中國(guó)煤化工洚低了體系的力學(xué)性PP中,加人紅磷10份,Mg(OH)2 60份,極限0I為能。MHc N M H G、Al(OH)3、Mg(OH)223.2。這說(shuō)明了紅磷與Mg(OH)2有協(xié)同阻燃作用。等超細(xì) 化和表面處理后,就可以提高其與聚烯烴的相蘭明榮等阻燃聚烯烴的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)63容性和分散性,阻燃作用增強(qiáng),同時(shí)保障聚烯烴的力學(xué)2.4阻燃劑復(fù)配技術(shù)前景廣 闊性能。劉麗君等[8]1對(duì)納米Al(OH),進(jìn)行表面改性研協(xié)同體系阻燃效果好、成本低,既可阻燃,又可抑究,結(jié)果表明改性后的Al(OH)3比表面積增大,吸油值煙,還有其他一-些特殊功能,如提高體系的力學(xué)性能和降低,分散性好,填充聚丙烯后阻燃效果明顯改善,且耐化學(xué)腐蝕性能等,前景十分廣闊。材料的力學(xué)性能有所提高。Al(OH), 的改性劑以鈦酸2.5高效、低煙、無(wú)毒化進(jìn)程加快酯效果比較好。未改性的Al(OH);/PP體系的0I值為發(fā)煙是聚合物燃燒的基本特征。煙密度過(guò)大,降18.5,用鈦酸酯改性的Al(OH)3/PP體系的0I為19.9;低環(huán)境能見度,妨礙火災(zāi)中人員的逃生,有毒氣體還會(huì)當(dāng)填充量達(dá)到80份時(shí)就能達(dá)到自熄,0I為24.6,水平腐蝕昂貴的設(shè)備。所以,抑煙已經(jīng)處在與阻燃同等重燃燒速度為10.4mn/min,無(wú)熔滴和發(fā)煙現(xiàn)象。添加量要的位置。開發(fā)高效、低煙、無(wú)毒的阻燃劑不僅能提高填充量,降低成本,而且使阻燃劑分解時(shí)放出的有毒煙為30份以上就可以有效地起阻燃消煙作用。霧減少,對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和保障人民生命財(cái)產(chǎn)有2聚烯烴阻燃的發(fā) 展趨勢(shì)著重大深遠(yuǎn)的意義。理想的聚烯烴阻燃劑在使用中應(yīng)滿足以下要求:3結(jié)語(yǔ)阻燃效率高,可賦予聚烯烴良好的難燃性;與聚烯烴的相容性好,可較好地分散在聚烯烴中形成均相體系;在聚烯烴的阻燃劑正向高效、低煙、低毒、低成本的聚烯烴的加工溫度下不分解;不降低聚烯烴的力學(xué)性方向發(fā)展,同時(shí)要求不能明顯地影響聚烯烴的加工性能、電性能、耐候性等;耐久性好,能長(zhǎng)期保留在聚烯烴能和破壞聚烯烴的物理、機(jī)械性能。因此,性能優(yōu)異的制品中發(fā)揮阻燃作用;無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)污染,在阻燃過(guò)程無(wú)鹵阻燃劑,特別是無(wú)鹵、低煙、低毒的膨脹型阻燃劑中不產(chǎn)生有毒氣體。按此要求,結(jié)合當(dāng)前研究狀況,可和有機(jī)硅系阻燃劑的開發(fā)與應(yīng)用將成為21世紀(jì)聚烯認(rèn)為聚烯烴在未來(lái)-段時(shí)間內(nèi)的發(fā) 展將呈現(xiàn)以下幾個(gè)烴阻燃劑最活躍的研究領(lǐng)域。特點(diǎn)剛。參考文獻(xiàn):2.1無(wú)鹵化過(guò)程加快1李鳳嶺,張桂云.聚烯烴的阻燃技術(shù)[J].化工新型材料，鹵系阻燃劑由于發(fā)煙量大,且釋放出來(lái)的HX具1999,27(5);14~ 17.有高腐蝕性,往往造成二次污染。為此,非鹵化已成為2劉喜軍,馬文輝.聚丙烯/纖維級(jí)Mg(OH)2/P復(fù)合材料研究聚烯烴阻燃劑開發(fā)應(yīng)用的主要趨勢(shì)。[J].中國(guó)塑料,2001,15(12):40~ 43.3薛恩鈺,曾敏修.阻燃科學(xué)及應(yīng)用[M].北京:國(guó)防科學(xué)工2.2無(wú)機(jī)阻燃劑改性技術(shù)得以發(fā)展業(yè)出版社, 1988.無(wú)機(jī)阻燃劑無(wú)毒、無(wú)腐蝕,不造成二次污染,而且4夏英,楊大偉,劉俊龍,等.阻燃聚乙烯塑料的阻燃實(shí)驗(yàn)部分無(wú)機(jī)阻燃劑耐高溫性優(yōu)于有機(jī)阻燃劑，但無(wú)機(jī)阻[J].大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1998(17): 3~9.燃劑的添加量大,對(duì)制品的加工性能和物理、機(jī)械性能5 Yang JP .Brewer D Cand Venat J E S Fire and Matetrials , 1991有較大的影響。為此,無(wú)機(jī)阻燃劑微細(xì)化(如納米技(15) :127- 129.術(shù))和表面改性將成為聚烯烴阻燃劑開發(fā)應(yīng)用的另一5歐育湘.阻燃聚烯烴[J].塑料科技,94(4):17~ 19.7羅筑,等. 有機(jī)溴/氧化銻體系對(duì)PBT、PE類材料阻燃特性大趨勢(shì)。研究[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,31(1):84~ 87.2.3膨脹型和無(wú)粉塵 阻燃劑成為開發(fā)熱點(diǎn)B Yang J P, BrewerD C, Venart J E s. F1ame- -retardant polymeric由于膨脹型阻燃劑在阻燃中的一系列優(yōu)點(diǎn),所以matenials[J]. Fire and Materials, 1995,15:37.一直是人們研究的熱點(diǎn)。隨著阻燃劑的發(fā)展,人們將高世雙劉敏江.無(wú)鹵阻燃劑在聚乙烯中應(yīng)用[J].合成樹脂及塑料,2001,18(2):38 ~40.更熱衷于開發(fā)更高效的膨脹型阻燃劑。近年來(lái)無(wú)粉塵10 ENDenasting I polyethylenered phos-阻燃劑的類型有濃縮型膠囊型、濕體型等,為了減少phorc中國(guó)煤化工457- 1460.加工使用過(guò)程中阻燃劑對(duì)環(huán)境的污染,開發(fā)無(wú)粉塵阻11 CulYHC N M H G[J]. European Polymer燃劑也將成為一大熱點(diǎn)則。joumal ,1991 ,27:28~ 30.64蘭明榮,等阻燃聚烯烴的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)12徐聞,劉鵬波,羅利琴,等. 電子束輻照對(duì)HDPE及其與Mg27李斌， 張秀成,孫才英.淀粉對(duì)聚乙烯膨脹阻燃體系熱降解(OH)2共混體系力學(xué)性能影響的研究[J].高分子材料科和阻燃的影響[J].高分子材料科學(xué)與工程, 200, (2): I55學(xué)與工程,1997 ,13(1) :103 ~ 106.I3 王秀芬.包覆紅磷及其在聚合物材料中的應(yīng)用[J].阻燃28師華, 肖利鵬,鄭衛(wèi)東,等.三聚氰胺磷酸類鹽在膨脹型阻材料與技術(shù), 1994(3):4~ 10.燃體系中的應(yīng)用[J].高分子材料科學(xué)與工程,000,(2):1714 勇,姜文彪,汪禮苗.包裹紅磷阻燃劑的研究和應(yīng)用[J].~ 19.河南化工，199,9):14~ 17.29 劉敏江，盧秀萍,楊艷萍.聚乙烯無(wú)鹵阻燃體系配方及性能15 王勇,等.大分子偶聯(lián)劑對(duì)PE/氫氧化鋁阻燃復(fù)合材料性[J].中國(guó)塑料, 199, 13(10) :49~ 53.能的影響{J].中國(guó)塑料,2004, 18(1):67~70.30崔永巖,等. 聚丙烯阻燃及其影響因素的研究[J].塑料工16 劉敏江.聚乙烯無(wú)鹵阻燃體系及性能[J].中國(guó)塑料, 199,業(yè),000,28(2):48~ 50.13(10) :49~ 54.31歐育湘. 聚丙烯阻燃系統(tǒng)中適宜的銻/溴比[J].化工新型17 方征平,等.高填充聚乙烯/氫氧化鋁體系的交聯(lián)改性[J].材料,000,28(12):26~ 29.中國(guó)塑料,1998, 12(2):49-51.32湯益平,等. 低鹵阻燃聚丙烯的研制[J].廣西化工.1998,18 JP 101644 (1984)27(2):17~21.19 俞強(qiáng)，等.聚烯烴彈性體與馬來(lái)酸酐的熔融接枝[J].塑料33劉敏江 .聚丙烯無(wú)鹵阻燃體系的研究[J].塑料, 199,2898工業(yè),2002,30(4):20 ~ 22.(6):24~ 28.20 時(shí)虎,胡源，趙錦華.磷腈阻燃劑的合成及在聚乙烯阻燃34馬志領(lǐng),高俊剛，秦江雷.膨脹型阻燃劑對(duì)聚丙烯性能的中的應(yīng)用[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2001 ,(9):25 ~ 28.影響[J].塑料工業(yè),2003,31(7):40~ 42.21 王心荔,胡平,成誕人.炭黑在超高分子量聚乙烯阻燃改35馬志領(lǐng)， 宋占表,等.膨脹型阻燃劑的膨脹效果和應(yīng)用于性中的作用[J].現(xiàn)代化工,2001 ,21(6):38 ~ 40.聚丙烯的阻燃效果[J].河北大學(xué)學(xué)報(bào), 2001 ,21(2): 138 ~22 王志德,童乙青.紅磷阻燃增效LDPE-Al(OH)/Mg(OH)2141.體系的研究[J].塑料科技, 1992(5):34~ 38.36 余莉,等.聚丙烯阻燃化的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].合成23 歐育湘.新型磷-氨系膨脹型阻燃劑的性能、合成與應(yīng)用樹脂及塑料,2003 ,20(3):55 ~ 59.[J].江蘇化工, 198,26(3):6~11.37 鐘明強(qiáng),宋栩冰.有機(jī)硅復(fù)合阻燃劑阻燃聚丙烯的研究[J]24 歐育湘Exolit系列新型無(wú)鹵低煙低毒阻燃劑[J].塑料科.塑料工業(yè), 1991,19(3):41 ~44.技,2001,(1):1~3.38 劉麗君,等.納米氫氧化鋁阻燃劑表面改性及其在聚丙烯25 Ballet C ,Gandi s ,P. 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