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PP聚丙烯用什么PP阻燃剂最好

发布时间:2019-10-08 10-08 10:45 作者:阻燃材料

通常在塑料阻燃改性中常采用的方法是添加型阻燃剂共混改性的方法。


PP(聚丙烯)阻燃常采用的阻燃剂包括:铝镁系阻燃剂,即氢氧化镁、氢氧化铝;磷系阻燃剂,红磷母粒等;氮系阻燃剂MCA、MA等;有些还采用有机硅阻燃剂。


聚丙烯质地发脆,抗冲击性能不算太好,如果在聚丙烯中引入相溶性差或无机材料客观上起到了填充作用,往往会使聚丙烯的机械性能更加恶化,拉伸强度、冲击强度可能会远远不能满足指标,目前改善的方法常采用增韧剂增韧,增韧剂价格高,增韧的同时材料的刚性又变差,很可能失去使用聚丙烯原本价值。


所以对于聚丙烯最好不采用或尽量少采用无机填充方式改性或降低成本,在充分利用其自身特点同时适当改进性能指标为上策。做阻燃聚丙烯通常采用的阻燃剂有卤系,无机的氢氧化镁、氢氧化铝;磷系,红磷等;氮系MCA、MA等及有机硅系。


氢氧化镁等属于无机阻燃剂,阻燃机理是燃烧时释放出结合的水,同时高填充量也降低了有机材料的可燃性。


用氢氧化镁等阻燃优点是环保性好,不释放烟雾,不产生有害和有争议的气体,成本低廉。缺点是添加量大,V0级别阻燃标准一般添加比例≥65%,这样高的添加量可以认为阻燃的PP中无机填料占到整个体系的2/5以上。


直接导致的后果是阻燃PP比重大,超过1.5 ;拉伸强度由普通未阻燃PP的23左右下降到18以下;伸长率由23左右下降到1.3 ;冲击强度由15下降到1左右。严重恶化了PP的性能。


所以往往被采用在软化点要求高而其它性能可以忽略的场合。红磷也是PP阻燃常采用的阻燃剂,相比氢氧化镁等阻燃剂的高填充红磷阻燃剂有明显优势。


其一般添加比例在8%-12%可以做到离火自熄,经过包覆处理的红磷吸潮性和易燃性大为改观。可以经受300 ℃以下的温度,在加工过程中一般不易着火。


用红磷阻燃更加适用于黑色或红色制品,其它颜色很难对红色形成遮挡。红磷的另外缺点就是阻燃的材料氧指数比较低,相溶性不够好。适合对制品外观、性能等要求不高的场合使用。溴系阻燃剂是卤系阻燃剂中的代表作,由于溴分子大于氯分子,且键能小,阻燃效率高。


所以现在卤系阻燃剂多采用溴系。人们对卤系阻燃剂研究比较深入,透彻。原因是其阻燃效果好,效率高,使用方便,与树脂相溶性最好,用其阻燃的制品力学性能好,且性价比高,技术成熟。常用于PP阻燃的卤系阻燃剂包括包括十溴二苯醚,四溴双酚A,八溴醚,十溴二苯乙烷,四溴醚,溴代聚苯乙烯,六溴环十二烷及氯化石蜡,得克隆,CPE等。


其各自有其阻燃特点,十溴二苯醚是塑料阻燃剂的老大哥。其技术成熟,产量高,价格低,通用性广。在PP阻燃中也常常采用。十溴二苯乙烷是其升级品种,环保性能好,阻燃性能几乎相当,主要是为了应对欧盟的RoHS指令,但是目前成本相对也要提高。


八溴醚是阻燃PP最常用的阻燃剂,其主要特点是阻燃PP效率高,相对十溴二苯醚等达到相同阻燃标准其添加比例要小很多,使用成本较为经济,但是八溴醚的致命缺点是不耐迁移,容易起霜,所以用其阻燃的PP经常出现表面冒霜现象。尤其用于带颜色的制品难以忍受。另外八溴醚在共聚聚丙烯和工程聚丙烯中阻燃效率大大降低,往往效果不很理想。


其它类卤系阻燃剂在不考虑成本的情况下都可以用于聚丙烯。其在力学性能和加工难易程度方面各有优劣。


溴系阻燃剂阻燃聚丙烯遇到的最大问题体现在环保性能,制品的机械性能和使用成本等方面。


环保问题是溴系阻燃剂讨论最多的话题,自从RoHS指令颁布并实施,环保性就成为溴系阻燃剂经常议论的话题,对于出口型企业来说面临成本增加,利润降低,市场萎缩的考验。


八溴二苯醚和六溴苯已经成为公认的天敌,产生二恶英已经成为公认,目前几乎市场难以见到,十溴二苯醚在备受争议之后被放在了豁免令里,虽然欧盟同意了,但其市场前景不容乐观,毕竟经历了谈溴色变的时代。一朝被蛇咬,十年怕井绳嘛。


取而代之十溴二苯乙烷,因为目前还没有发现其燃烧时产生二恶英。


十溴二苯乙烷目前在国内已经有多家工厂在生产,价格下降不少。


其应用与十溴二苯醚近乎相同,理论上其耐迁移性要好于十溴二苯醚,实际结果往往会有析出现象。使用十溴二苯乙烷阻燃聚丙烯V2级以上,阻燃剂与协效剂总量一般要超过总体系的12%,阻燃效率不是很理想。并且客观起到填充作用,材料的机械性能有恶化趋势。




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