聚丙烯（PP）它是世界上應(yīng)用較廣泛的材料之一，具有優(yōu)異的機械性能、加工性能和化學(xué)穩(wěn)定性。缺點主要是烯烴材料的常見問題，即高易燃性。

土耳其科研人員針對鹵素系統(tǒng)添加可能造成的環(huán)境問題Metin Yurddaskal對金屬氫氧化物、硼化合物、無機粘土等無鹵阻燃添加劑的研究PP提高和提高材料阻燃性能的影響。

圖1 四種礦物原料加工后的粒徑分布圖

研究人員選擇碳酸鈣/水菱鎂礦、膨潤土、三氧化二銻和硼酸鋅作為原料，將原料研磨至納米尺寸，并按比例加入粒徑表征PP，研究了復(fù)合材料對拉伸性能的影響，提高了熱性能和阻燃性能，并試圖減少機械性能損失。

表1 PP復(fù)合材料及其組成比

采用XRD,FTIR,SEM表征復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)，表示納米粒子的均勻分布；然后使用TGA表示復(fù)合材料的熱性能：PP的T5(質(zhì)量損失5%時的溫度)和T50(質(zhì)量損失50%時的溫度)276℃和356℃，而且沒有殘?zhí)?。添加四種無鹵阻燃劑后，復(fù)合材料T50有所提升，其中PP / 30A和PP / 30H殘?zhí)苛亢蜔岱€(wěn)定性的提高更為明顯，T50提升超過30℃，PP/30A殘?zhí)苛窟_(dá)到28.2%，熱穩(wěn)定性可進一步提高。(一點點想法:作者認(rèn)為這里TGA熱分解后產(chǎn)生的殘留物可能是無機物，也可能是無機物的成分。純屬個人觀點，如理解有偏差，請見諒，歡迎大家交流討論)

用UL94和LOI對復(fù)合材料進行阻燃分析試驗，結(jié)果表明純度PP易燃，易滴，而且PP/A,Z,H 可達(dá)30%的添加量V-一級，無滴落，LOI從17上升到21左右，增加量達(dá)到50%V-0級；阻燃機理的分析主要體現(xiàn)在凝聚相和成炭屏障的保護上。一種有趣的現(xiàn)象：復(fù)合材料在低氧試驗中逐漸熄滅火焰，在高氧條件下淬滅。(當(dāng)然，鑒于之前的分析，筆者認(rèn)為這里的阻燃機制可能與氫氧化物阻燃劑相似。在燃燒過程中，熱降解產(chǎn)生水蒸氣，吸收大量熱量，稀釋燃燒氣體。個人想法，僅交流討論)

表2 PP復(fù)合材料UL94與LOI結(jié)果

研究人員了復(fù)合材料的拉伸性能，結(jié)果表明復(fù)合材料的儲能模量顯著增加。雖然拉伸強度降低，但仍能滿足工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用要求。其中，碳酸鈣/水菱鎂礦的綜合性能較好。

圖4 PP復(fù)合材料的拉伸強度和儲能模量試驗

總的來說，研究人員主要使用四種無機阻燃添加劑：碳酸鈣/水菱鎂礦、三氧化二銻、膨潤土和硼酸鋅PP探索阻燃應(yīng)用，得出碳酸鈣/水菱鎂礦阻燃性和綜合機械性能的較佳結(jié)論。該材料來源廣泛，價格低廉，綜合性能好?？梢钥紤]推廣應(yīng)用。

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