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《河北大学》 2004年
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膨胀型阻燃聚丙烯的形态结构与性能的表征

马志领  
【摘要】:聚磷酸铵—季戊四醇—三聚氰胺复合阻燃体系,是目前应用最广的IFR。其缺点是使PP的加工性能和力学性能下降。热分析及流变行为研究表明,季戊四醇的熔化温度与聚丙烯的加工温度接近,造成聚丙烯加工过程中料筒打滑。SEM及POM对PP/IFR形态结构表征表明IFR与PP相容性很差,这是造成PP/IFR共混物力学性能下降的主要原因;采用微胶囊化或羧基化聚丙烯(EPP)增容,可以改善二者的相容性,增强力学性能;但不能彻底改善加工性能。因此改变季戊四醇的存在形式,或寻找季戊四醇的替代物是必要的。本文作了如下工作: 1.螺环磷酸酯三聚氰胺盐是将季戊四醇以螺环磷酸酯的形式存在,具有较好的热稳定性,热膨胀性、加工性能及阻燃效果;SEM形态结构研究表明,其与PP相容性差,机械性能降低较明显。 2.磷酸-季戊四醇酯-三聚氰酰胺聚合物,使季戊四醇以磷酸酯的形式存在,只要阻燃剂三要素以适当比例存在,是一种膨胀效果好,具有优良阻燃性能的膨胀型阻燃剂。SEM形态结构分析、流变行为研究表明:酸式磷酸酯、接枝聚丙烯—甲基丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-MAA),顺酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、特别是EPP是PP/IFR体系的优良偶联剂。阻燃性、力学性能测试、SEM形态结构分析、磷元素分布分析及流变行为研究均说明:控制适当的条件,得到分散性、加工性等均优的阻燃PP。 3.SEM、POM、及流变行为表征结果表明:尼龙-6(PA-6)作为碳化剂代替季戊四醇,加入EPP作为增容剂,可有效提高阻燃PP的力学性能,但聚酰胺为链状结构,燃烧温度下交联效果较差,有熔滴现象发生,不利于起阻燃隔热作用的剩炭生成,并保留在着火部位,不能达到垂直燃烧法UL 94 Ⅴ—0级。 4.膨胀型石墨和粘土作为PP/IFR共混物的阻燃协效剂,有望在提高阻燃性能的同时,增强材料的力学性能,是阻燃PP发展的方向。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ325.14

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