复合氢氧化物阻燃剂对聚丙烯性能影响研究

摘要

聚丙烯（PP）易燃，成炭能力较差，在燃烧过程中有熔滴产生，同时释放大量的热和有毒烟气，从而引起火灾。此外，单一氢氧化物阻燃剂阻燃效率较低，抑烟能力有限。针对上述问题，采用煅烧保温—蒸汽水化工艺，以白云石为原料制备复合氢氧化物阻燃剂（MCH），并通过硬脂酸表面改性获得改性剂（MMCH）。通过与单一氢氧化镁（MH）对比，系统研究其在聚丙烯（PP）基体中的阻燃性能及作用机制。利用搅拌共混，熔融挤出和注塑成型的方式制备PP基复合材料，并对其相关性能进行测试，结果显示：随着阻燃剂含量的增加，PP/MCH复合材料硬度和模量的提升较为明显，引入MMCH对复合材料的冲击性能和断裂伸长率有所改善，同时PP/MCH复合材料具备更多微孔结构，吸湿率较高；等比例加入不同阻燃剂的情况下，PP/MCH复合材料的热稳定性明显高于PP/MH复合材料，且同时保持最高残炭量，PP-45MCH的残炭量高达34.03%；水平燃烧试验（HB）中，PP-45MH的燃烧速率达到20.66 mm/min,PP-45MCH的燃烧速率达到20.00 mm/min;PP/MH复合材料的峰值热释放速率较低，但抑烟效果明显不如PP/MCH和PP/MMCH复合材料。

关键词

聚丙烯 / 氢氧化镁 / 氢氧化钙 / 阻燃剂

基金资助

甘肃省科技厅科技专员专项（24CXGA019）; 甘肃省重大科技专项项目（22ZD6GD062）