毛顺利,何思列,彭治汉(岳阳石油化工总厂研究院,湖南岳阳414914)
膨胀型阻燃剂(ＩＦＲ)中以氮-磷为主要阻燃元素的环境友好型阻燃剂,以阻燃效果好、低烟、无毒、添加量相对较少等优点正逐渐受到人们的关注,尤其在解决聚烯烃阻燃化的熔滴这一难题上具有与其它阻燃剂不可比拟的优势;加之人们对阻燃剂“无卤化”呼声日高以及相关法规的{TodayHot}完善,给ＩＦＲ的发展提供了机遇。因此,聚烯烃用ＩＦＲ阻燃已成为最活跃的阻燃剂研究领域之一[1]。岳阳石油化工总厂研究院开发的膨胀型阻燃剂ＩＦＲ 2000由季戊四醇笼状磷酸酯作为成炭剂[2],再配以合适的酸源、气源和其它助剂复配而成[3]。本文对ＩＦＲ 2000热性能及其在阻燃ＰＰ上的应用进行了研究,并与国外同类产品水平进行了比较。
1 实验
1.1 原料膨胀型阻燃剂,ＩＦＲ 2000,中试产品,自制;膨胀型阻燃剂,Ｐ46,ＤＳＭ公司;膨胀型阻燃剂,ＮＰ,国产;膨胀型阻燃剂,ＥＣＨ,国产;聚丙烯(ＰＰ)粉料,045,岳阳石油化工总厂;ＰＰ粒料,Ｔ30Ｓ,长岭炼油化工公司。
1.2 仪器和设备差热-热失重联用仪,ＤＴＧ 30型,日本岛津株式会社;双螺杆挤出机,ＺＳＫ 30型,德国ＷＰ公司;注塑机,ＳＪ 125型,湖南衡阳塑料机械厂;万能材料试验机,ＩＮＳＴＲＯＮ1185型,美国Ｉｎｓｔｒｏｎ公司。
1.3 试样设备按配方要求将ＰＰ、ＩＦＲ 2000及助剂加入高速混料机中,混合均匀后于双螺杆挤出机中熔融混炼并挤出切粒,干燥后,注塑成标准样条,测试其性能。
2 结果与讨论
2.1 ＩＦＲ 2000的理化性能产品理化指标见表1。
2.2 ＩＦＲ 2000热稳定性表2列出了ＩＦＲ 2000与国内外同类产品的热稳定性数据。
从表中可以看出,ＩＦＲ 2000的热稳定性高于其它三种产品。
2.3 ＩＦＲ 2000的应用
2.3.1 阻燃ＰＰ粒料以Ｔ30Ｓ粒料作基础树脂,分别用ＩＦＲ 2000与溴系阻燃剂进行对比,其阻燃ＰＰ性能见表3。
结果表明,ＩＦＲ 2000用于阻燃ＰＰ时,达到相同阻燃等级其添加量及制品密度比溴系阻燃剂小,力学性能比溴系阻燃剂好,施焰点燃时无烟、无熔滴,充分体现了膨胀型阻燃剂的特点。
2.3.2 阻燃ＰＰ粉料以岳阳石化总厂生产的ＰＰ粉料作基础树脂,用ＩＦＲ 2000及国内外同类阻燃剂产品进行对比,性能见表4。从表4看出,ＩＦＲ 2000阻燃ＰＰ的电性能和韧性有所下降,其它性能均有所改善,所有性能均高于其它膨胀阻燃剂的阻燃ＰＰ。综合表2、表3和表4可以看出,ＩＦＲ 2000具有较优异的综合性能。
3 结论热分析研究结果表明,ＩＦＲ 2000具有能满足ＰＰ加工要求的加工热稳定性;应用于两种不同牌号的ＰＰ树脂均表现出优异的阻燃与理化性能。