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聚丙烯(PP)树脂近年来一直是需求增长最快的通用塑料,越来越多的用于建筑、汽车、电子电器等工业,然而PP的氧指数低,容易引起火灾,限制了其在实际中的广泛应用。本文研究了两个膨胀型阻燃体系——磷酸双季戊四醇酯蜜胺盐(MDP)和聚磷酸铵/双季戊四醇(APP/DPER)对聚丙烯的热性能和阻燃性能的影响规律。
首先合成了MDP膨胀型阻燃剂,并将其添加到聚丙烯中制成阻燃材料,当阻燃剂含量为20%时,显示出材料具有优异的热稳定性和成炭性。添加分子筛的阻燃聚丙烯的部分性能得到了提升:氧指数测试显示,适量的分子筛可以提高氧指数值,当Cu-ZSM-5含量为1.0%,LOI由27.1%提高到30.6%;热重分析显示,材料的热分解温度得到了提高,当失重为30%时,未添加分子筛的阻燃PP的热分解温度为384℃,而添加3.0%的ZSM-5和Cu-ZSM-5分子筛的阻燃材料的分解温度分别提高到469℃和453℃,极大的提高了材料的热稳定性;锥形量热分析显示,阻燃体系的质量损失速率、热释放速率和生烟速率都有一定程度的降低,表现为良好的热稳定性。
其次以APP/DPER为原料,以复配的方式加入到PP中,制备膨胀型阻燃材料。添加ZSM-5、ZSM-5分子筛负载的稀土氧化物和非负载的稀土氧化物,研究了ZSM-5分子筛和稀土氧化物对PP/APP-DPER体系性能的影响,包括力学性能、阻燃性能和热降解行为。