聚丙烯是一種量大面廣的材料，居五大通用塑料之首。由于它優(yōu)異的綜合性能和高的性價比，廣泛應(yīng)用于汽車、家電、電子產(chǎn)品、復(fù)合材料等。隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對安全性要求的提高，聚丙烯的阻燃已經(jīng)成為其在很多領(lǐng)域應(yīng)用的必要性能。目前市面上有很多阻燃聚丙烯材料供應(yīng)，其中滿足綠色環(huán)保要求的主流產(chǎn)品是膨脹阻燃聚丙烯。但是，目前，使聚丙烯的阻燃性能達(dá)到UL-94的標(biāo)準(zhǔn)所需的膨脹型阻燃劑的添加量比較高，至少需要20-30wt%，通常在25wt%以上。高含量阻燃劑的添加必然引起力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性等的惡化，無法滿足日益發(fā)展的下游技術(shù)和產(chǎn)品的要求。另外高的添加量也導(dǎo)致材料成本提升，不利于阻燃產(chǎn)品推廣。因此發(fā)展高效阻燃聚丙烯技術(shù)是解決該問題的必然途徑。
寧波材料所無鹵阻燃團(tuán)隊(duì)李娟研究員等人采用一種簡單易行的方法，在商品膨脹阻燃劑體系中引入有機(jī)無機(jī)雜化催化劑，催化高效阻燃的同時，兼顧相容性。研究發(fā)現(xiàn)，在膨脹阻燃聚丙烯中引入催化劑之后，可以使阻燃效率大幅提高，使PP通過UL-94 V0級別測試的阻燃劑的含量從25wt%降低到15wt%，為目前國際上該類膨脹阻燃劑體系最高效率。而且通過調(diào)節(jié)催化劑有機(jī)和無機(jī)部分的結(jié)構(gòu)，還可以很容易調(diào)節(jié)催化劑與聚合物的相容性，從而在獲得優(yōu)異阻燃性能時不損失力學(xué)性能。該工作首次打破了商品膨脹阻燃劑添加量大于25wt%才能起到良好阻燃效果的局限，將高效膨脹阻燃體系的發(fā)展推進(jìn)了一步，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價值。相關(guān)研究成果發(fā)表在英國皇家學(xué)會J. Mater.Chem. A（2013, 1:15242-15246）和RSC Adv.（2014, 4:32902-32913）；申請專利兩項(xiàng)（ZL201310315174.2，201310314817.1），由于創(chuàng)新性強(qiáng)，已有1項(xiàng)獲授權(quán)。此項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。
高效阻燃聚丙烯效果圖
膨脹阻燃PP的沖擊強(qiáng)度
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