阻燃聚丙烯在家电行业中的应用和发展_孙凯
m17聚丙烯用途

m17聚丙烯用途
M17聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种具有较高化学
稳定性和热稳定性的热塑性聚合物,广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的M17聚丙烯的用途:
1. 包装材料:M17聚丙烯广泛应用于食品和饮料包装行业,
如食品袋、塑料瓶、盒子、保鲜膜等,因其具有较好的阻氧性、耐酸碱性和热封性能。
2. 纺织品和纤维:M17聚丙烯可以用于制造各种纺织品和非
织造布,如服装、地毯、室外家具的织物等。
它具有抗菌性、防水性和防紫外线能力。
3. 汽车零部件:由于M17聚丙烯具有较好的耐腐蚀性和耐磨
损性,它被广泛应用于汽车零部件的制造,如保险杠、车门、仪表板等。
4. 家居用品:M17聚丙烯的良好的耐候性和抗酸碱性使其成
为制造家居用品的理想材料,如家具、婴儿用品、垫子、箱子等。
5. 电器和电子产品:M17聚丙烯被用于制造电器和电子产品
的外壳、插座、开关、电线绝缘材料等,因其绝缘性能良好且具有较低的电导率。
总之,M17聚丙烯是一种多功能的热塑性聚合物,其化学稳
定性和热稳定性使其在包装、纺织品、汽车零部件、家居用品、电器和电子产品等领域有广泛的应用。
聚丙烯阻燃介绍

聚丙烯阻燃介绍作者:申玉臣来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期摘要:聚丙烯(PP)是一种通用型热塑性树脂,因其具有优良的综合性能而被人们广泛应用在生产生活的各个方面。
但是聚丙烯属于易燃材料,这极大的限制了它的进一步应用。
本文介绍了聚丙烯用阻燃剂的阻燃机理和聚丙烯用阻燃剂的发展趋势。
关键词:聚丙烯;阻燃;机理;发展趋势1 聚丙烯的性质和应用聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂,总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,是第三大通用树脂。
自1957年聚丙烯实现工业化以来,己成为通用热塑性树脂中历史最短、发展和增长最快的品种。
聚丙烯生产工艺简单,原料来源丰富,产品透明度高、无毒、密度小、易加工、具有韧性、挠曲性、耐化学品性,电绝缘性好,而且易于进行共聚、共混、填充、增强改性及合金化等,已经在化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等工业和医疗领域得到广泛应用,与我们的生产和日常生活密切相关。
但聚丙烯最大的缺点之一就是易燃,其氧指数(LOI)只有17.4~18.5,燃烧速度快,发热量大,而且伴有熔滴现象,很容易引起火灾,因此要使聚丙烯的应用更为广泛对聚丙烯的阻燃研究是很重要的。
2 聚丙烯的阻燃2.1 聚丙烯的燃烧燃烧是可燃物与氧化剂之间的一种快速氧化反应,也是一种自由基反应,是一个复杂的物理一化学过程,且通常伴有放热及发光等特征,并且生成气态和凝聚态产物。
聚丙烯在空气中高温受热时,会发生随机断链反应,导致一系列的热氧降解及热降解,分解生成挥发性的可燃性小分子,可燃物浓度和物系温度足够高时,即可发生燃烧。
所以聚丙烯的燃烧可分为热氧降解和正常燃烧两个过程,涉及传热!高聚物在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。
2.2 聚丙烯的阻燃机理聚合物材料的燃烧是由热源、空气、可燃物及自由基反应四个要素组成。
所以从本质上讲,阻燃作用是通过减缓或阻止其中一个或几个要素来实现的,其中包括六个方面:提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。
改性PP在家电中的应用

改性PP在家电中的应用家用电器——主要指在家庭及类似场所中使用的各种电气和电子器具,又称民用电器、日用电器。
家用电器使人们从繁重、琐碎、费时的家务劳动中解放出来,为人类创造了更为舒适优美、更有利于身心健康的生活和工作环境,提供了丰富多采的文化娱乐条件,已成为现代家庭生活的必需品。
国外通常把把家电分为4类:白色家电、黑色家电、米色家电(信息产品)和新兴的绿色家电(高效节能可回收再利用)。
家用电器的分类按产品的功能、用途分类塑料材料在家用电器上的应用进程:四大通用塑料材料:即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及工程塑料丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚合物(ABS)都是家电中常用的塑料材料。
表1:PP材料的特点因此,必须对其进行改性,才能满足于家电性能的需求。
PP的改性根据产品的要求和用途,可以用共混、填充、增强、添加助剂,以及共聚、共混、交联等方法加以改性。
PP改性材料性能的差异性及改进措施1、矿物填充改性PP矿物质填充改性是最广泛采用的改性途径。
矿物填料种类改性效果矿物填充改性PP在冰箱上的应用近年来,原材料价格的大幅度飙升,出现了大量的PP材料成功替代ABS和聚苯乙烯。
选用矿物质增强、增韧PP材料替代聚苯乙烯材料注塑冰箱抽屉后,每吨原材料可以节约成本1500~2000元。
很多冰箱企业的冰箱台面板也换用了矿物质增强增韧PP材料。
矿物填充改性PP在电饭煲上的应用电饭煲对材料性能的要求:用于电饭煲上的塑料制件的PP改性材料主要分为高光泽类和耐热类,电饭煲外壳——较高的光泽度、低收缩性;电饭煲底座——较高的耐热性;电饭煲的外壳材料:主要采用改性PP来替代ABS。
电饭煲外壳材料的改性:1、可以通过矿物填充的方法改善收缩性,在矿物的选择上要选择对表面光泽影响小的玻璃微珠,硫酸钡,碳酸钙等;2、通过成核剂、润滑剂、荧光剂等来改善表面光泽。
矿物填充改性PP在微波炉上的应用微波炉是一种用微波(电磁波)加热食品的现代化烹调灶具。
聚丙烯新技术及专用料的开发与应用

聚丙烯新技术及专用料的开发与应用一、前言聚丙烯是五大通用树脂之一,是一种性能优良的热塑性合成树脂,具有比重小、无毒、易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点。
它在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。
加之它的生产技术不断改进,产品品种不断推陈出新,却又质优价廉,故其可开发应用的领域十分广阔。
二、国内外聚丙烯的开发1.国内外聚丙烯新技术的开发聚丙烯新的生产技术主要包括各种新型催化剂、改性剂、添加剂的应用及工艺改进二个方面:催化剂技术的进步是提高聚丙烯性能,降低成本,提高生产能力的重要因素之一,是学术界和产业界关注的焦点和热点。
聚丙烯催化剂的进展如下:目前世界上用于丙烯聚合的催化剂主要是第四代Zieger-Natta 催化剂,已工业化或即将工业化的新型催化剂有茂金属催化剂、1,3-二醚类、琥珀酸酯类及1,3-二醇类化合物给电子体的催化剂。
茂金属催化聚丙烯(miPP)有以下特点:1) 加工方便;2) miPP在聚合过程中可将其它特定的单体接到PP上去,这就可以锁牢分子,纤维不易变形;miPP在聚合过程中接上合适的有机活性机团单体到PP上去,改进染色;3) 熔点较低可以降低纺丝温度与粘结温度;4) miPP在聚合过程中接上易与阻燃基团结合的组分到PP上去,可使阻燃和抗老化不冲突;5) 分子量分布为2.0(普通为3-6)可很容易获得低的纤度和高的纺速。
分子量分布窄,在同样条件下,聚合物强度高。
国外miPP已大量工业化生产,赫斯特公司首次实现了年产品18万吨miPP工业化生产;埃克森公司用茂金属催化剂生产聚丙烯也达到了10万吨/年。
而我国则尚在起步阶段,我国也应尽快建设茂金属催化剂生产厂和茂金属催化聚丙烯装置。
1,3-二醚类催化剂为Basell公司开发,特点是可在现有装置条件下,最大限度地增宽分子量分布,提高产品性能,缺点是PP分子链缺陷多,不利于生产高性能聚丙烯。
琥珀酸酯类催化剂也是Basell公司开发的,具有高立体定向性,所得聚合物相对分子量分布宽的特点,用此催化剂生产的聚丙烯树酯,如BOPP薄膜、管材、和注塑件的刚度和加工性能均得到改善。
改性聚丙烯八大应用领域

改性聚丙烯八大应用领域一、以PP为载体的碳酸钙填充母料碳酸钙填充母料自上世纪八十年代初诞生以来,已为塑料加工行业和全社会做出了巨大贡献,年产量达一百多万吨,是改性塑料重要的品种之一。
填充母料的载体最初使用的是聚丙烯聚合时的副产物——无规聚丙烯(APP),故亦称之为APP母料。
后因北京燕山石化公司技术改造,无规聚丙烯的来源枯竭,而碳酸钙作为合成树脂紧缺年代的替代物,市场需求旺盛。
在此背景下以聚乙烯树脂为载体的碳酸钙填充母料应运而生,如LDPE1F7B至今仍然是多数填充母料的主要原料。
由于填充母料的主要用途是聚丙烯编织袋用的扁丝和打包带,从价格、相容性和扁丝强度等方面考虑,使用聚丙烯为载体树脂更适合于此种填充母料。
二十世纪九十年代初,当时的轻工业部塑料加工应用研究所率先推出以粉状聚丙烯为载体树脂的碳酸钙填充母料,称之为PPM母料,并于一九九二年获得国家级新产品称号。
PPM母料以小本体PP粉料为载体,在价格上比起1F7B等PE 树脂有显著优势,至今也仍保持着1000元/吨以上的差价。
同时PP 本身的密度低,意味着相同质量的树脂有更多数量的聚合物承担载体树脂的任务。
此外PP的强度高于PE,同样情况下可使扁丝、打包带等具有更高的强度,见表13、表14。
到及扁丝、打包带等制品类似的结果,即将PP为载体树脂的填充母料及其它树脂为载体的填充母料相比,按QB 1126-91《聚烯烃填充母料》行业标准规定制成的注塑样条中,当配方相同、制样设备、条件相同时,PP为载体的填充母料效果最好,见表15。
①粉状PP比粒状PP更便宜,更易及碳酸钙混合均匀,应优先使用。
②粉状PP的熔体流动速率不宜过大,4~10g/10min为好。
③粉状PP中没有加入抗氧剂、润滑剂等助剂,必须适量添加。
④粉状PP在存放过程中会逐渐降解,放出酸味,因此一定要问清生产时间,并及时使用,最好在聚合出后的一个月内用完。
⑤以粉状PP为载体的碳酸钙填充母料可以使用同向平行双螺杆挤出机加工,碳酸钙的比例可以达到80%以上。
聚丙烯工艺技术进展及其国内应用情况

聚丙烯工艺技术进展及其国内应用情况摘要随着聚丙烯工艺技术的发展,在聚丙烯化工生产过程中,可以有效降低聚丙烯工艺的原料和能耗,提高聚丙烯的生产效率,提高生产效率。
在此背景下,需要不断研究聚丙烯工艺技术的优化设计,以进一步促进聚丙烯化工生产工艺生产效率的提高。
同时,在研究聚丙烯化工工艺优化设计的过程中,要注意对现有聚丙烯化工生产工艺的总结,本文主要结合目前聚丙烯加工技术的进展,探讨聚丙烯加工技术在国内的应用。
关键词聚丙烯工艺技术;进展;应用情况引言聚丙烯是一种用途广泛、性能优良的合成树脂,在合成树脂系列中占有较大的比重,其中聚丙烯是国内乃至全球的合成树脂。
聚丙烯无毒、无味、耐酸碱、韧性高,其下游产品广泛应用于医疗卫生、建材、电子设备等领域。
二、聚丙烯工艺技术进展(1)浆液工艺浆液法生产聚丙烯是世界首创的聚丙烯工艺技术,利用该技术,可以使用特殊的BOPP薄膜和高分子量吹膜进行聚丙烯生产工艺。
采用优化设计方法生产聚丙烯。
但是,由于浆法生产聚丙烯的应用过程中去除灰分和杂物的技术限制,在生产过程中容易造成大量丙烯原料浪费。
同时,如果浆法生产聚丙烯的过程中使用的溶剂材料种类不同,浆法生产聚丙烯的工艺参数可能会有所不同。
聚丙烯的大规模工业化生产过程造成了困难。
(2)气相聚丙烯工艺在聚丙烯生产过程中,气相聚丙烯工艺是目前世界上应用最广泛的聚丙烯工艺技术之一,可实现聚丙烯的反应温度和反应链条件。
同时,由于气相聚丙烯工艺技术在生产过程中,大多数情况是在气相中完成的,这使得聚丙烯工艺的生产条件非常容易控制。
在工业生产中,这种单相气相聚丙烯工艺的生产条件比较容易控制。
在此背景下,在气相聚丙烯工艺研究过程中进行了广泛的研究。
但是,由于气相聚丙烯工艺的生产过程是在气相中进行的,根据气相方程的解释,很难保证气相聚丙烯工艺的生产效率,在后续的工艺过程中,聚丙烯工艺技术研究,重视聚丙烯新工艺技术研究,促进聚丙烯工艺生产效率的提高。
塑料在家用电器中的应用及发展

塑料在家用电器中的应用及发展摘要:家电产品中,塑料是常见材料,其对于家电发展和普及具有重要作用,在家电部件中被广泛应用。
基于此,本文就塑料在家用电器中的应用及发展展开研究,实现阐述了其应用现状,其次对其具体应用进行分析,最后探究了其发展,以供参考。
关键词:塑料;家用电器;应用;发展随着人民生活水平的提高,制造行业的发展,家用电器产品实现了大规模集约化生产,且随着科技的进步,家用电器逐渐朝向智能化方向发展,对于塑料的要求也更高,而作为当前家用电器主要制作材料,塑料所发挥的作用不可估量,其质量直接影响着家电产品安全性和质量,对人身财产安全有着直接的影响。
因此,本文主要研究了家用电器中塑料的应用及其未来的发展。
一、家用电器中塑料应用现状家电行业中,塑料是仅次于钢材的主要应用材料,也是家电行业能够保持持续增长的主要秘诀,近年来,家电行业的塑料用量持续增加,需求量不断增多。
在家用电器中,塑料占据的比重较大,例如吸尘地、冰箱、电视等都有用到塑料,且占比较多,其他主要的家电也会使用大量的塑料,例如吸尘地塑料用量60%。
家电作为日常耐用品,随着我国家电行业的持续发展,我国作为主要家电生产国家,电冰箱、洗衣机、空调等家电质量、品质位居世界前列,并已经实现了大规模出口[1]。
当前,我国家电工业逐渐朝向智能化、节能化、绿色化、多功能化方向发展。
塑料凭借着绝缘性、轻质化、防锈蚀、易加工、批量生产等优势在家电行业中普遍应用。
根据报道,我国家电行业的塑料消耗量达到总行业的2.5%左右,大部分为热塑性塑料。
在家电行业中,聚丙烯是使用最多的,且呈现逐年增多趋势,从上世纪开始,聚丙烯塑料消耗量就已经达到25%,其在家电中的塑料用量消耗量超过聚苯乙烯和ABS,位居首位,消耗量超过30%。
聚丙烯同时具有良好的强性、刚性、耐热性、耐疲劳性,且密度小,便于改性加工,成本低,在洗衣机内容、盖板、电视机壳体等制作中应用广泛。
而聚苯乙烯凭借着稳定持续和良好的卓思行、表面装饰性、电性能等优势被广泛应用在电视机、电冰箱、空调、吸尘器等家电中。
改性塑料PP在家电领域的应用

改性塑料PP在家电领域的应用PP具备成本低、重量轻、性能好等优点,PP材料通过改性使其具备阻燃、抗静电、抗菌、耐候等特点,在家电领域的应用有越来越广泛之势。
聚赛龙改性塑料PP在家电领域应用的有耐候PP、阻燃PP、增强PP、高光泽PP、耐热PP、抗菌PP等。
耐候改性塑料PP通过对PP塑料进行耐候改性,可以大幅度提高PP材料在户外恶劣气候条件下的使用寿命。
耐候PP改性塑料主要用于制造常年在露天使用的家用电器,如空调器室外主机外壳、空调室外机轴流风叶和暖风机出风口等。
聚赛龙耐候级PP有PP310、PP310-2、PP310J等,材料具有耐候性、抗紫外、抗热氧老化的特点,应用于室外空调机部件、户外用品等。
阻燃改性塑料PP在阻燃PP产品中,有63%的要求达到UL94V-0 级,23%要求达到UL94V-2级,12%为DIN4102B1级,1%为其他阻燃级别。
PP的高结晶和易燃性使其达到电气及其他行业所需要高阻燃级别困难,且成本增加较多,但随着社会对塑料制品阻燃要求的提高,阻燃PP的比例会随之增加,目前阻燃PP的年增长率为8%。
通过阻燃改性,PP产品能够达到UL94V-0级,并且能耐650℃甚至750℃灼热丝而不起燃。
这种阻燃改性的PP材料一般被用于制作诸如电视机外壳、洗衣机控制盘座、线控器壳、冰箱蒸发皿、通风道等具有潜在燃烧危险的部件。
聚赛龙阻燃级改性塑料PP有FRPP410+、FRPP420、FRPP412,材料具有环保、阻燃、热稳定性、加工性好的特点,应用于电子电器部件、家电外壳。
玻纤增强改性塑料PPPP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间,弯曲强度在25M~50MPa之间,弯曲模量在800M~1500MPa之间。
如果要想把PP用在工程结构件上,就必须进行玻纤增强改性。
通过玻纤增强的PP产品的机械性能能够得到成倍甚至数倍的提高,拉伸强度达到了65MPa~90MPa,弯曲强度达到了70MPa~120MPa,弯曲模量达到了3000MPa~4500MPa,这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美,并且更耐热。
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第41卷第6期2013年6月塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY
作者简介:孙凯,男,1984年生,工程师,主要从事工程塑料类材料的开发与研究。sunkai@shsunny.com阻燃聚丙烯在家电行业中的应用和发展孙凯,徐东东,娄小安,黄晓明,范潇潇(上海日之升新技术发展有限公司技术中心,上海201109)
摘要:介绍了聚丙烯阻燃改性的机理和国内阻燃聚丙烯的市场格局;综述了阻燃聚丙烯在家电行业中的应用,着重介绍了在洗衣机电机外壳、家用插座外壳及空调外壳上的应用标准和使用状况;并对未来阻燃聚丙烯在家电上的发展趋势做出了阐述。关键词:聚丙烯;阻燃;家电;应用DOI:10.3969/j.issn.1005-5770.2013.06.002中图分类号:TQ325.1+4文献标识码:A文章编号:1005-5770(2013)06-0005-05
ResearchandApplicationofFlameRetardantPolypropyleneinApplianceIndustrySUNKai,XUDong-dong,LOUXiao-an,HUANGXiao-ming,FANXiao-xiao(TechnologyCenterinShanghaiRizhishengNewTechnologyDevelopmentCo.,Ltd.,Shanghai201109,China)Abstract:Thisarticleintroducedthemodificationmechanism,marketinChinaandapplicationofflameretardantpolypropyleneintheapplianceindustry.ItfocusedontheapplicationstandardandstatusofPPintheapplicationfiledsoftheshellofwashingmachinemotor,householdsocketandairconditioner.Thedevelopmentofflameretardantpolypropyleneinthefuturewasalsodiscussed.Keywords:PP;FlameRetardant;HouseholdAppliance;Application
近年来我国家电产业的生产规模已跃居世界首位,是具有较强国际竞争力的产业之一。“十二五”期间,我国家电产业要实现转型升级,由家电制造大国向家电制造强国的转变。而在这个转变中,新材料、新技术的应用至关重要。目前在整个家电产业的材料使用上,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、高冲击聚苯乙烯(HIPS)树脂两类材料以其良好的外观,刚性等因素被广泛地应用其中,在很多具有安全防火要求的领域,诸如电视机外壳,洗衣机电机外壳等,大量的阻燃ABS、HIPS被广泛使用以满足这些领域对于阻燃防火方面的性能需求。然而,ABS和HIPS两类树脂由于合成方法复杂,使用原料多样,使得树脂本身的价格昂贵。而且受材料本身结构所限,在长期使用中会发生黄变和老化的现象,从而影响到材料的应用,尤其在一些户外白色家电上面。随着家电行业竞争的日趋白热化,生产商对塑料材料成本和性能的要求越来越高。因此PP材料以低廉的价格,较低的密度及良好的老化等优点逐渐得到生产商的青睐。国外逐步开发出适用于家电零部件用的聚丙烯(PP)改性材料[1],尤其在很多阻燃领域,许多家电企业开始使用相对成本更低的阻燃PP以替代目前的阻燃ABS和HIPS。阻燃PP除了价格低廉外,还具有优良的综合性能,良好的化学稳定性,优异的耐老化耐黄变性能及较好的成型加工性能。1阻燃聚丙烯的阻燃机理解析及分类
聚丙烯的燃烧为少烟型、不成炭,但伴随有熔滴和流延起火现象,并产生大量的不饱和气体。有研究表明,聚丙烯的受热分解反应如下:链引发RH→R·+H·
链增长H·+O2→O·+·OH
R·+O2→ROO·ROO·+RH→ROOH+·R链支化ROOH→RO·+·OH
2ROOH→RO·+ROO·+H2ORO·+RH→ROH+R·RH+·OH→R·+H2O在受热过程中产生活性非常大的·OH、H·和O·自由基,这些自由基有促进燃烧的作用。控制自由基的生成或终止掉所产生的自由基,是达到阻燃的最有
·5·塑料工业2013年效的方法。目前市场上主要的阻燃方法有如下分类。1.1卤化物/三氧化二锑(Sb2O3)阻燃在较高温度下卤系阻燃剂发生分解,并释放出卤化氢(HX),HX与PP燃烧过程中产生的自由基发生作用,终止掉所产生的自由基,从而达到阻燃目的。而且脂肪族溴化物与三氧化二锑配合使用有良好的阻燃效果。芳香族溴化物与过氧化异丙苯配合使用,具有明显的协同效应。但因其有卤素存在,不利于健康环保要求。在燃烧过程中,HBr气体和SbBr3气体因为密度大,覆盖在材料表面,起到阻隔空气作用,反应生成水吸热汽化也可稀释氧气密度,Sb2O3分解反应为吸热反应,可以降低材料表面温度。Br-Sb阻燃机理主要为气相阻燃[2],因此滑石粉和玻纤的加入很大程度上降低了树脂基体与氧气的接触,起到了很好的阻燃作用。1.2碱金属氢氧化物填充如Mg(OH)2和Al(OH)3等,其优点是:无毒、耐热性良好、抑烟,受热分解放出大量的水分,进而吸收大量的热量产生水蒸气稀释可燃性气体,同时起到隔绝空气的作用;碱金属氢氧化物受热分解产生耐水的金属氧化物形成一层固相的阻隔层,有利于材料的阻燃。缺点是:与PP相容性差,添加量较大,不易分散,严重影响材料的力学性能。1.3膨胀型阻燃(IFR)膨胀型阻燃剂优点是无卤、无锑、低烟、低毒,其成分可分为:酸源、碳源、气源[3]。(1)酸源:如磷酸、硫酸、硼酸、磷酸铵盐、磷酸酯和硼酸盐等;(2)碳源:也叫成炭剂,一般为富碳的多羟基化合物,如淀粉、季戊四醇和它的二聚物、三聚物以及含有羟基的有机树脂等;(3)气源:也叫发泡源,多为三聚氰胺、双氰胺、聚磷酸铵等胺或酰胺类化合物。市场上的膨胀型阻燃体系主要成分一般为多聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺、季戊四醇,其阻燃机理为:多聚磷酸铵受热分解,生成磷酸、焦磷酸、H2O和NH3,磷酸和焦磷酸具有强脱水作用,可使季戊四醇脱水炭化,反应形成的水蒸气和NH3与三聚氰胺分解的NH3使炭层膨胀,形成一层多孔的均质炭层,起到隔氧、隔热、抑烟,防止熔滴的作用,进而达到阻燃效果。1.4磷系阻燃磷系阻燃剂优点是低烟、低毒,用量少,并能与多种阻燃剂产生协同效应,主要有磷酸酯类、多磷酸盐、红磷等。阻燃机理:在高温燃烧时,有机磷分解生成阻燃的磷酸液态膜层,磷酸在此环境中进一步脱水生成偏磷酸,偏磷酸又进一步聚合生成具有很强的脱水性的聚偏磷酸,使聚丙烯脱水炭化,表面形成隔绝空气的炭层,达到阻燃效果。例如:红磷阻燃PP材料燃烧时,红磷随着燃烧生成P2O5,迅速覆盖在PP材料表面,稀释O2浓度进而抑制了进一步的燃烧,同时迅速吸收结晶水反应生成H3PO4,H3PO4在受强热时进一步反应生成HPO3和黏稠玻璃状的聚偏磷酸,聚偏磷酸紧紧地覆
盖在PP表面,也将进一步将PP和O2隔绝,促使燃烧停止,达到阻燃的目的。同时,燃烧反应过程中所生成的H3PO4、HPO3、聚偏磷酸快速促使PP
脱水炭
化生成石墨状的焦炭层,进一步隔阻内部的PP与O2
接触,加之焦炭层导热性差,具有隔绝热源的目的,
减缓了内部PP的热分解,从而进一步实现了多重阻燃的效果。2国内市场阻燃PP区域格局
从地区分布情况来看,目前我国的阻燃PP生产企业,主要集中在长江三角地区和珠江三角洲地区,数据显示,这两个区域占到了全国阻燃PP总产量的约85%,2011年底前,全国阻燃PP产量总计约70万t,其中江浙沪为代表的长三角企业的产量约占到60%,珠三角地区的产量所占比例约30%,但是,目前国内阻燃PP的生产技术,规模化等程度相比国外仍有一定差距,具体在阻燃体系方面,目前约70%~80%的阻燃
PP所采用的主要以含卤阻燃体系为主,其中以
溴化苯乙烯、十溴二苯乙烷等物质为代表,其余阻燃类PP主要以磷氮系等较多。但是相比国外生产企业,国内企业在产品稳定性,产品附加值等方面,依旧处于相对落后的阶段。少数行业知名企业,如广州金发,上海日之升,杰事杰等企业,在阻燃PP的技术研发,市场规模等方面在最近几年的飞速发展中已逐步接近或赶超国外同类企业。3阻燃PP在家电市场的应用介绍
从目前家电市场的应用来划分,目前阻燃PP主要集中在黑色家电,而白色家电由于其本身对美观,娱乐的要求,在一定程度上,阻燃PP在这方面的表现较为不理想,而在黑家电方面,由于阻燃PP具有
·6·第41卷第6期孙凯,等:阻燃聚丙烯在家电行业中的应用和发展易加工,低价格等优势,大量被使用在一些比较对材料性能要求不高,尤其是对耐热性要求一般的元件,例如电脑机箱内大量的接线端子,墙壁开关排插等,阻燃PP均能够满足这类产品的需求并且很好地降低了产品成本;同时由于在低成本的环境下依然能实现较高的灼热丝起燃温度(GWIT),相对漏电起痕指数(CTI)等阻燃电性能,在电机,骨架线圈等领域,阻燃PP也有着良好的表现。下面介绍几类细分产品家电市场的材料要求及应用。3.1洗衣机电机外壳洗衣机内的电机外壳[4],主要作用是对整个洗衣机马达,起到固定,保护等作用,由于波轮的转向主要为机械转向,电磁干扰难免存在,所以部分元器件可能会在这过程中产生火花,特别是高速脱水过程。为了波轮电机在运作中更安全,许多生产企业对这类产品的材料提出了阻燃方面的要求,以国内著名洗衣机企业M公司为例,其对电机外壳用阻燃PP提出的要求见表1。表1M公司阻燃PP外壳性能测试要求1)Tab1MaterialrequirementsforshellofflameretardantPPusedforinMcompany项目测试条件试验方法指标拉伸强度/MPa断裂点50mm/minGB/T1040—2006≥20断裂伸长率/%断裂点50mm/minGB/T1040—2006≥30弯曲强度/MPa跨度64mm,2mm/minGB/T9341—2008≥25弯曲模量/MPa跨度64mm,2mm/minGB/T9341—2008≥1200缺口冲击强度/kJ·m-2悬臂梁23℃,2.75J摆锤GB/T1843—2008≥4热变形温度/℃GB/T1634.1—2004≥140维卡软化点温度/℃压力50N,升温速率120℃/hGB/T1633—2000≥120阻燃性QMK-J80.001—2009UL94V-02.5mm厚密度/g·cm-3GB/T1033—2008≤1.25收缩率/%GB/T15585—19951.2~1.4熔体质量流动速率/g·(10min)-1230℃,2.16kgGB/T3682—2000≥10注:1)数据取自M公司家用空调国内事业部企业标准。3.2家用插座外壳家用插座,主要以家庭住宅内使用,用于插头的插销插合的插套,并且装有用于连接软缆的端子的电气附件。家用插座开关属于家电中的小家电一类,根据统计,按照目前建筑住宅楼的标准,住宅对于插座盒开关的需求量共计约为8亿只。以国内著名插座企业G公司为例,为了提升其产品价格竞争力,其对其部分家电用插座外壳,逐渐开始以阻燃PP对现有的部分阻燃ABS产品进行替换,并对阻燃PP提出的要求见表2。表2家用插座对材料的要求Tab2MaterialrequirementsofPPusedforsocket项目测试条件测试标准指标灼热丝1.6mmIEC60695-2-12850℃漏电起痕指数IEC60112450V阻燃性2mmUL94V-0热球压痕125℃企标<2mm热氧老化100℃,96hISO188△E<2落锤冲击-15℃放置16h,1kg落锤,高度50cm企标允许制品开裂,但不能对里面的金属元件造成损坏