新型聚丙烯(PP)阻燃剂系列

新型聚丙烯（PP）阻燃剂系列

发表时间：2018-06-19T17:25:36.557Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：夏野

[导读] 摘要：聚丙烯的生产在世界上有着重要的作用，并且使用比较广泛，由于其具有易燃的特点，在遇到火源等会发生起火现象，使用阻燃剂能够使其无法燃烧，但是阻燃剂的燃烧产生的有毒物质较多，这对环境有着不良影响，需要进行改善，针对阻燃剂的不同类型分析其特性和缺点，研制新型的聚丙烯有着重要的作用。

哈尔滨市产品质量监督检验院

摘要：聚丙烯的生产在世界上有着重要的作用，并且使用比较广泛，由于其具有易燃的特点，在遇到火源等会发生起火现象，使用阻燃剂能够使其无法燃烧，但是阻燃剂的燃烧产生的有毒物质较多，这对环境有着不良影响，需要进行改善，针对阻燃剂的不同类型分析其特性和缺点，研制新型的聚丙烯有着重要的作用。

关键词：聚丙烯；阻燃剂

1 聚丙烯阻燃剂现状

聚丙烯具有易加工的优越特点，适用范围也比较广，所以应用较为普遍，数量不断增多，直到1995年全世界的聚丙烯生产数量将近200万吨，但是聚丙烯属于高分子材料，具有易燃特点，氧指数为18.5，在燃烧中不会产生烟雾，也没有残渣，只有熔滴和延流起火的现象，阻止聚丙烯燃烧需要将其本体熄灭，还需要阻止延流起火现象，这样才能彻底的避免燃烧。聚丙烯的阻燃剂成分为含磷化合物、含卤化合物有以及无机化合物，目前的阻燃剂很少有能达到较高标准的产品，由于难度较高，需要对原有的阻燃剂进行改善，更好的是开发出能够改变其性能的阻燃剂，能够具有抗冲击性，还有良好的加工性能，这对聚丙烯的阻燃剂进行加强有着重要作用。

2 无机阻燃剂

无机阻燃剂能够加强阻燃的效果，还能够消除烟雾，没有污染和毒害作用，也不具有腐蚀性，然而阻燃剂大部分是填料型，树脂的添加量比较多，这会使加工工艺受到影响，也会造成性能的破坏，阻燃剂需要向着更加精细的水平发展，这样才能使其具有更加细致和坚固的特点，同时能够加工成更多种类的产品，使产品的质量和完整性得到提高，同时，将尺寸改善有着重要的作用，能够使加工更加简便。美国某公司生产的阻燃剂，所具有的烟密度相比卤系阻燃剂要小很多，同时另一家公司又退出了具有超细特性的氢氧化镁阻燃剂，粒度达到微米级别，和无机阻燃剂相比添加量也比较小，这种阻燃剂在聚丙烯中应用可以降低粒度所造成的的性能影响，其他的公司相继推出阻燃性能更好，烟密度更小的阻燃剂产品。

3 溴系阻燃剂

溴系阻燃剂目前是产量最多的一种，效率较高，价格也比较合理，但是溴系阻燃剂在燃烧过程中会产生大量的烟雾和有毒的气体，同时具有腐蚀性，使用会物质的紫外光稳定性下降，阻燃剂的特点需要向着烟雾量和有毒气体降低的方向发展，国外对相关规定已经开始实施，但是溴系阻燃剂依然有着重要的地位，开发也没有中断，通过研究，美国公司将溴系阻燃剂进行改善，使其具有燃烧产生无毒物质，而且具有较好的耐光性，成本也能够被接受。

公司开发的乙撑双四溴酞酰亚胺（商品名SaytexBT93）.Saytex-451均具有优异的性能，其中Saytex BN-451因分子中存在酰亚胺环系统而使其具有较高的热稳定性，同时其紫外稳定性和电气性能也极佳，且不起霜，用其阻燃PP可达到UL94V- -2级。

4 磷系阻燃剂

常用的磷系阻燃剂可分为有机磷系阻燃剂和无机磷系阻燃剂，通常的有机磷系阻燃剂有磷酸三苯醋、磷酸三甲苯醋、磷酸三（二甲苯）酉旨等。目前开发的可用于聚丙烯的新型有机磷系阻燃剂有Albirgih Wilson公司生产的具有环化磷酸醋的AmgardNP阻燃剂。将其填充到熔融指数为4的聚丙烯中（添加量为35）其阻燃PP可达到UL94V一0级，且对机械性能没有很大影响。该公司开发的另一产品gardZos 添加到pp中，具有安全、无尘及使用方便的特点，且阻燃性非常好。此外旧本八大化学工业公司开发的含澳的脂肪族磷酸醋GR一900，用其处理PP，具有阻燃性、热稳定性、耐光平衡优异的特点。而位于纽约州的荷兰AkzoNobel公司开发的新型FyroflexRDP正计划推广应用至聚烯烃中。

近年来，磷系阻燃剂的开发方向是降低毒性、提高热稳定性、减少燃烧时的生热量，而含磷无机组燃剂因其热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性气体、效果持久、毒性低的优点获得广泛的应用。无机磷系阻燃剂主要包括红磷、磷酸二氢钱、磷酸氢二钱、磷酸钱、聚磷酸按。’其中，以磷一氮膨胀型阻燃剂倍受青睐，成为磷系阻燃剂开发的热点。有关膨胀型阻燃剂的概况将作为独立的一个单元随后讨论。

5 有机硅系阻燃剂

有机硅系阻燃剂是一种新型无卤阻燃剂，也是一种成炭型抑烟剂。在PP、PE中添加有机硅复合阻燃剂，可以克服常规阻燃剂无法克服的缺点，是非卤、低烟、低毒阻燃PP开发的新技术之一。目前已提供市场的有机硅系阻燃剂是美国通用电气公司生产的SFR一100，它与其它协同剂作用，可赋予聚丙烯优异的阻燃性和抑烟性。含10%SFR一100的聚丙烯可在阻燃性及流动性及机构性能间实现最佳平衡。在国内，浙江工学院也对其进行了研究，证明了有机硅复合物对聚丙烯具有显著的阻燃和减少融体滴落作用。加入10份左右有机硅复合阻燃即可使聚丙烯达到Ul一94V一0级。

6 膨胀型阻燃聚丙烯体系

在众多的阻燃体系中.近年来发展起来的膨胀型阻燃体系异军突起，成为90 年代阻燃剂家族的新秀，也是近期阻燃剂领域的研究热点。膨胀型阻燃体系在燃烧过程中，因材料表面生成- -层蓬松、多孔的炭层而具有隔热、隔氧、抑烟、且无熔滴生成的特点，因此十分适合于聚丙烯的阻燃。目前，美国、意大利等国的许多膨胀型阻燃剂均已商品化.如美国的HoechstCelanese 公司开发的Exolit- 10、Exolit- 11膨胀型阻燃剂.当其添加到PP 中（添加量25%~30%），其阻燃制品的氧指数为30，阻燃级别达到UI.94 V级，生烟量与未阻燃材料相同.密度仅比未阻燃材料提高了10%~15%.该公司新近推出的一种APPS 化合物Exolit-422 比市场上所有的阻燃产品的分子量都高，因而具有良好的热稳定性.且具有特別高的白度指数（90- -95）。它的姐妹产品Exolit-462化学特性与Exolit-422 相同，但其在使用过程中被包覆而抑制了和其它添加剂发生化学反应，提高了制品的抗潮湿性，特别适合于户外应用。

此外，该公司正在研制的Hostaflam AP-750 的改性产品，可以克服公司正在销售的膨胀型阻燃剂Exolit 系列的大多数缺点.具有校高稳定性（可耐248'C）和低得多的吸水性，起霜倾向也较低。意大利Montefluos 公司销售的Spinflam MF82 膨胀型阻燃剂，以其阻燃PP.当阻燃剂用量为24%时，氧指数可达37.0，垂直燃烧实验可达UL94 V- -0级，抗弯模量增加4%~30%，拉伸强度降10%.冲击强度降低约为