一种超支化三嗪成炭剂对聚丙烯阻燃性能的影响

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阻燃剂MCB在聚丙烯中的阻燃作用

阻燃剂MCB在聚丙烯中的阻燃作用赵田胜王萍（青岛大学改性塑料应用化学研究所）摘要：研究了mcb阻燃剂在材料PP中阻燃性能。

通过对其机械性能及阻燃性能进行检测分析表明,MCB在在无卤阻燃PP体系中可显著提高材料的阻燃性和抑烟性，提高材料的力学性能。

聚丙烯(PP)作为阻燃材料大体分为2大类:含卤阻燃和无卤阻燃。

含卤阻燃剂由于其添加量少,阻燃效果好而得到广泛的应用,但由于其燃烧时发烟量高、毒性大,使其应用领域受到限制,因此开发低烟、无卤阻燃材料已成为各国研究的主要方向。

目前无卤阻燃剂以Mg(OH)2和Al(OH)3为主,其无烟、无毒,但其存在的最大缺点是添加量大,致使阻燃材料的力学性能损失较大。

因此,文中采用MCB作为阻燃体系的阻燃剂,以期改善材料的阻燃效果。

在无卤阻燃PP中加入MCB，可使PP的物理性能得到明显改善。

1实验部分1.1原料聚丙烯粉料（国产），M C B（青州市亿超化工有限公司）乙烯基三乙氧基硅烷(分析纯);KH550 (分析纯)。

1.2检测仪器万能材料试验机(5567),美国INSTRON公司;摆锤冲击仪(6957000),意大利CEAST公司;热变形、维卡软化点温度测定仪,(RV-300D)承德精密实验有限公司;氧指数仪(LOI),美国ATLAS公司。

1.3加工工艺流程PP产品的加工工艺流程示意见图12、结果与讨论2.1MCB在pp中的作用和效果表1MCB对材料力学性能影响表2阻燃剂对材料燃烧性能影响由表1看出，MCB的加入对材料的力学性能没有影响，且随着添加量的增大，材料的冲击强度与拉伸强度反而有增加的趋势。

这说明MCB对材料有一定的增韧性。

由表2可以看出随着MCB阻燃剂的添加,材料的有限氧燃烧时间有着明显的降低，灼烧失重量有着明显的增大，同时在实验过程中无大量的烟和难闻的气味产生。

2.2结论MCB阻燃剂有着极高的阻燃效果和抑烟效果，通过实验证明它还对塑料起到一定的增韧效果。

MCB必定将取代溴类等高污染的阻燃剂，推进改性塑料和环保业的进步。

均三嗪系列膨胀型阻燃剂的合成及应用

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. 以下主要介绍近年来比较成熟的以三聚氰
) ; ) ; 基金项目 : 国家青年科学基金资助项目 ( 山西省自然科学基金资助项目 ( 山西省高校科技创新资助２１３０６１２４２０１１０１１０２２Ｇ２ ) 项目 ( ２０１４１１９ : 收到初稿日期 : 收到修改稿日期 : 通讯作者 : 晏㊀泓, ２０１４Ｇ０９Ｇ１１２０１５Ｇ０３Ｇ０６ E Ｇ m a i l a n h o n ＠ t u t ． e d u ． c n y g y , 作者简介 : 马㊀丽㊀( 女, 河北衡水人 , 硕士 , 师承晏泓副教授 , 从事阻燃高分子材料研究 . １９８８－ )
( 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室 , 太原０１．３００２４; ) 太原理工大学材料科学与工程学院 ,太原０２．３００２４进展 .
摘㊀要: 低毒㊁㊀均三嗪系列膨胀型阻燃剂具有抑烟㊁无腐蚀㊁阻燃效果佳等优点 , 在无卤膨胀阻燃高聚物领域具有很好的应用潜力 . 综述了均三嗪系列膨胀型阻燃剂的合成及应用 , 以三聚氰胺或三聚氯氰为基 , 通过化学反应重建或复配等方法可以得到一系列无卤膨胀阻燃剂 , 同时介绍了上述阻燃剂对高聚物的阻燃情况 , 最后提出了均三嗪系列阻燃剂未来的发展方向 . 中图分类号 : 文献标识码 : ㊀T Q ３１４．２４ A : / D O I１０．３９６９j i ． s s n ．１００１Ｇ９７３１．２０１５．１２．００１膨胀型阻燃剂 ( 是近年来我国阻燃领域广为 I F R) 关键词 : 膨胀阻燃体系 ; 均三嗪系列㊀无卤 ;

新型成炭剂在聚合物膨胀阻燃中的应用和研究进展

通过Ｕ一４ｖ１Ｌ９一的标准，材料燃烧后形成致密的
炭层，热重测试（Ｇ）现相对于ＡＳＤ — ＤＴ发Ｂ／ＭＰＲＰ
接枝马来酸酐（Ｂ — — Ｈ）Ｐ／Ａ／ｅｌＡＡＳｇＭＡ／ＰＰ６ＺｏｔＡｉ４
芳香基团和连续性ＰＣ结构的生成。 — 王磊明等［ＡＰＰ６ＺｏｔＡ（Ａ分子筛）９１Ｐ／Ａ／ｅｌ４将ｉ４
体系用于阻燃丙烯腈一丁二烯一乙烯ｊ元共聚物苯
（Ｂ）ＡＳ，其中Ｚｏｉ４为协效剂，发现ＡＳＡＳｅｌＡｔＢ／Ｂ
以质量比１／５填入７０１５份ＡＳ中时．Ｏ达５。ＢＬＩ３
下，燃时间较ＥＡ纯树脂延长了２．到点Ｖ５Ｓ达
７。服了传统膨胀型阻燃体系点燃时间偏短的５Ｓ克
弱点；次复合材料的峰值热释放速率南ＥＡ的其Ｖ１８０ｋｍ降至４０ｋｍ。材料测试后残留物０Ｗ／０Ｗ／的同态核磁光谱测试和红外光谱测试共同证实了
ＣｈｎＸｕｕｎＨｕｎｗｅＬｏｇＰｅＸｉｇＷｅｇｏｅｈａｇａｇＢｉｉｎｎｇｎｉａ
（ｃｏｌｆｈｍｉｌｎｎｉｎｅｔｎｉｅｒｇＨｂｉｎｖｒｔｏｅｈｏｇ，ｈｎ４０６）ＳｈｏｏｅｃｄＥｖｒｍｎａＥｇｅｉ，ｕｅＵｉｓｙｆｃｎｌｙＷｕａ，３０８ＣａａｏｌｎｎｅｉＴｏ

基于三(2-羟乙基)异氰尿酸酯的膨胀型阻燃剂对聚合物燃烧性能的影响

基于三(2-羟乙基)异氰尿酸酯的膨胀型阻燃剂对聚合物燃烧性能的影响魏丽菲;朱志国;靳昕怡;董振峰;王锐【摘要】针对聚合物燃烧性能差的问题,以三(2-羟乙基)异氰尿酸酯和精对苯二甲酸为原料合成2种酯化程度不同的成炭剂三(2-羟乙基)异氰尿酸对苯二甲酸酯(T-ester43和T-ester45),将这2种成炭剂与聚磷酸铵复配后形成膨胀型阻燃剂(IFR43和IFR45),熔融共混添加在4种常见聚合物中.结果表明:经过部分酯化反应,成炭剂的分解温度提高至300℃以上,700℃的残炭量也由1%提高至10%左右;与各自的单独聚合物相比,加入质量分数为20%的IFR43后,聚酰胺6的残炭量增加了14.97%,聚酯的残炭量增加了9.69%,聚乳酸(PLA)的残炭量增加了11.59%,聚丙烯的残炭量增加了7.25%,4种阻燃共混物的极限氧指数均提高6%~7%,熔滴情况也得到改善;膨胀型阻燃剂对PLA的结晶具有明显的促进作用.%In view of the problem of low combustion performance of polymer, two charring agents tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate terephthalate ester ( T-ester43 and T-ester45 ) with different degrees of esterification were synthesized by using tris (2-hydrooxyethyl) isocyanurate ( THEIC ) and purified terephthalic acid ( PTA ) as raw materials. Two kinds of intumescent flame retardants ( IFR43 and IFR45 ) were prepared by combination of T-ester and ammonium polyphosphate ( APP ) . The preformed IFR were melt blended with four commercial thermoplastics to obtain flame retardant polymer blends. It is found that, after esterification, the decomposition temperature of charring agent increases up to 300 ℃and char residue at 700 ℃ increases up to 10% from 1%. With 20% mass loading of IFR43 into PA6 , PET, PLA, and PP, thechar residue increases by 14. 97%, 9. 69%, 11. 59%, and 7. 25%, respectively. Correspondingly, the limiting oxygen index ( LOI) value of polymers enhance by 6% -7%. The melt drops during LOI test decreases. In addition, crystallization acceleration effect is found in the sample of PLA after addition of IFR.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2017(038)009【总页数】8页(P24-31)【关键词】膨胀型阻燃剂;成炭剂;三(2-羟乙基)异氰尿酸酯;聚合物;燃烧性能【作者】魏丽菲;朱志国;靳昕怡;董振峰;王锐【作者单位】北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】TQ323.4高分子材料相对于传统材料如水泥、玻璃、陶瓷和钢铁而言是新生材料，但其发展的速度及应用的广泛性却大大超过了传统的材料，已成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料[1]。

pvc中加阻燃剂的作用原理

pvc中加阻燃剂的作用原理
PVC中加入阻燃剂的作用原理主要是通过物理和化学作用来抑制燃烧过程，从而提高聚合物的阻燃性。

以下是阻燃剂在PVC中的作用原理：
1. 抑制效应：阻燃剂可以捕获聚合物燃烧生成的活性自由基，从而抑制产生活性自由基的链锁反应，使燃烧减弱。

2. 链转移效应：阻燃剂中的一些元素，如P、S、Cl等，可以改变聚合物材料的燃烧模式，抑制可燃性气体的产生。

3. 覆盖效应：阻燃剂受热释放出的隋性气体在气相中隔绝可燃性气体与氧的接触，或者聚合物表面形成固态的炭层或液体的膜，阻止可燃性气体的逸出。

4. 稀释效应：阻燃剂受热分解产生的不可燃性气体稀释氧和可燃性气体的浓度，使其达不到继续燃烧所必需的条件。

5. 吸热效应：阻燃剂受热分解吸收大量燃烧热，使聚合物材料温度上升困难。

在实际应用中，通常会根据具体情况选择多种阻燃剂组合使用，以达到最佳的阻燃效果。

此外，还需要考虑阻燃剂对PVC材料的其他性能如颜色、加工性能、耐老化性能等的影响。

聚丙烯(PP)用成核剂及其对聚丙烯性能的影响介绍

聚丙烯(PP)用成核剂及其对聚丙烯性能的影响介绍摘要：介绍了聚丙烯㈣的结晶过程，PP分子的晶体结构对其性能的影响以及成核剂的分类，如二苄又山梨醇衍生物、有机磷酸盐、烷基羧酸盐、松香。

综述了成核剂对PP的等温结晶行为、熔融特性、力学性能、耐老化性能、光学性能及加工性能的影响的最近研究成果。

关键词：聚丙烯；晶体结构；成核剂；二苄又山梨醇衍生物；有机磷酸盐；烷基羧酸盐；松香聚丙烯由于合成方法简单，且原料来源丰富，价格低廉，具有良好的耐化学性、电性能、力学性能，可以加工成具有各种用途的注塑制品、中空成型制品、薄膜、薄片和纤维，从而成为塑料产量增长最快的品种之一，其产量在五大通用塑料中占第三位，所以被广泛应用于日常用品、包装材料、办公用品、电器及汽车部件等方面。

但是由于聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度很低、制品的后收缩现象严重，在使用中并不具有足够的刚性、尺寸稳定性或透明性等，这严重地影响了聚丙烯树脂的使用性能。

因此，众多的研究者从聚合技术、成型技术、复合材料技术等方面对聚丙烯进行改性，以提高其使用性能。

其中，通过加入成核剂，改善成型过程的结晶速度，细化晶粒，以提高制品的抗冲击性能、透明性及光泽度，是实现聚丙烯的高性能化常用的方法。

1 聚丙烯的结晶1．1 结晶过程[1]在以下条件下，聚合物熔体可以结晶：(1)聚合物的分子结构可以使晶体有序排列，如主链的不完全运动、一定位置的侧基分布不规则，有支链及大的侧链，则会妨碍结晶。

(2)晶核必须可以引发结晶，并由此形成微晶，微晶自行排列成超结构，即球晶。

(3)结晶温度在聚合物的熔点(f )和玻璃化转变温度(tg)之间，以便使分子链具有必要的运动性。

在tm 以上，不能形成稳定的晶核；在tg以下，链段运动冻结，晶核增长速率为零。

(4)结晶过程包括晶核形成与晶核增长，结晶速度可由晶核密度和球晶的增长速率计算。

聚合物的结晶过程，实际上是分子链的链段有序排列的过程。

不同成炭剂对阻燃复合材料的性能影响研究

Ａｂｓｒｃ：Ｅｘｎｄｌａ。ｅａｄｎｃｍｐｏｉｅｗｅｅｒｐｒｄｙｓｎａｔａｔｐａｄｅｆｍｅｒｔｒａｔｏｓｔｓｒｐｅａｅｂｕｉｇｍｍｏｉｍｐｌｐｏｐａｅｎｕｏｙｈｉｅＭＥ）４，ｃａｒｇａｅｔ％ａｄｈｈｄｎｉｏｅｙｎ（Ｐ．Ｔｅａ％ｈｒｎｇｎｉ５ｎｉｅｓｙｐｌｔｌｅＨＤＥ）ｈｇｔｙｈｅ
工程技术研究中心，贵州贵阳５０３；５５０５．贵州大学材料科学与冶金工程学院，贵州贵阳５０２）５０５摘要：用２％（量分数，下同）聚磷酸铵（Ｐ、４二氰胺（Ｅ）％成炭剂和高密度聚乙烯１质ＡＰ）％三聚ＭＬ、５（ＤＥ制备膨胀型阻燃复合材料。研究了不同成炭剂对阻燃复合材料力学性能、燃烧性能、热稳定性能及成炭炭ＨＰ）层影响。研究发现乙二醇成炭剂不仅提高阻燃剂的阻燃效率并且提高了复合材料的冲击性能。关键词：成炭剂；高密度聚乙烯；乙二醇；膨胀阻燃中图分类号：Ｔ３４２８Ｑ１．４文献标识码：Ａ文章编号：１０５７（００１ — ０９— ３０５— ７０２１）１０６０
４ＮａｉｎｌｓａｃｇｎｅｉｇＣｎｅｒＣｏｏｎｉｇａｄＭｏｉｃｔｎｏｏｙｒｔｒａｓＧｉａｇ５０３．ｔｏａＲｅｅｒｈＥｎｉｅｒｅｔｒｆｍｐｕｄｎｎｄｆａｉｆＰｌｍｅｉＭａｅｉｌ，ｕｙｎ５０５，Ｃｈｎ；ｎｏｉｏｃｉａ

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ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｔｈｅｎｔｈｅｌｆａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｃｅ，ｗａｔｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｌｆａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＤＥＮＧＨａｌ－ｍｉｎｇ，ＸＵＪｉａ — ｙｏｕ，ＬＵＨａｏ－ｃｈｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＸｉａｏ — ｌｉ，ＬＡＩＬｉ－ｊｉｅ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＵＬ９４ｔｅｓｔ，ｔｈｅＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＴ — ＩＲ）ａｎｄＳｃａｎｉｎｇｅｌｅｃｔｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈａ２５％ｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆＩＦＲ（ｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆＡＰＰｔｏＨＣＴｏｆ３：１）ｒｅａｃｈｅｓＵＬ９４Ｖ－０ａｎｄｓｈｏｗｓｂｅｔｔｅｒｗａｔｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｔａｒｄａｎｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ
ｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｓ￣ｌｌｏｗｓ：ＡＰＰｗｏｕｌｄｒｅｌｅａｓｅｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄｗｈｅｎｂｕｒｎｉｎｇ，ｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄｒｅａｃｔｓｗｉｔｈｔｈｅａｍｉｎｏｇｒｏｕｐｉｎｔｈｅｔｒｉａｚｉｎｅｒｉｎｇａｎｄｆｏｒｍｓａｃｈａｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｂｏｎｄｓｗｉｔｈＰ－－ＮａｎｄＰ－Ｃｖｉａｔｈｅｃｒｏｓｓ．－
塑料工业
ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ
第４５卷第１１期
２０１７年１１月
一
种超支化三嗪成炭剂对聚丙烯阻燃性能的影响
邓海铭，许家友，卢浩诚，黄晓丽，赖捷
（广州大学化学化工学院，广东广州５１０００６）摘要：一种新型超支化三嗪成炭剂（ＨＣＴ）与多聚磷酸铵（ＡＰＰ）复配成膨胀型阻燃剂（１ＦＲ），与聚丙烯（ＰＰ）
其阻燃机理是ＡＰＰ受热分解成ＨＰＯ，，ＨＰＯ，分子与三嗪环上的氨基发生脱水交联形成Ｐ —Ｎ、Ｐ —ｃ交联的致密炭层。
关键词：超支化；三嗪成炭剂；膨胀型阻燃剂；协同作用；聚丙烯
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５７７０．２０１７．１１．０３０
中图分类号：ＴＱ３１４．２４８
文献标识码：Ａ
文章编号：１００５ — ５７７０（２０１７）１１ — ０１３０ — ０４
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅＨｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄＴｒｉａｚｉｎｅＣｈａｒ — ｆｏｒｍｉｎｇＡｇｅｎｔｏｎｔｈｅＦｌａｍｅＲｅｔａｒｄａｎｔＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒＰＯｌｙｐｒ０ｐｙｌｅｎｅ
熔融共混制备阻燃ＰＰ复合材料，采用垂直燃烧实验、红外光谱、扫描电镜对其阻燃性能和阻燃机理进行了研究。结
果表明，当ＩＦＲ加量为２５％、ＡＰＰ：ＨＣＴ质量比为３：１时，阻燃性能达到ＵＬ９４Ｖ－０级，并表现出较好的耐水性能。