聚丙烯阻燃性能的研究+文献综述(3)
(3)稀释可燃性物质的浓度和氧气浓度，使之降至着火极限以下。
(4)聚丙烯与阻燃性聚合物共混制取阻燃聚丙烯。如氯化聚乙烯与PP兼容性好，共混后可制的阻燃聚丙烯。同时，采用过氧化物和硫磺促进剂进行交联，可以提高阻燃聚丙烯的性能。
1.3 聚丙烯（PP）阻燃研究进展
聚丙烯阻燃剂主要可分为卤系阻燃剂和无卤阻燃剂等阻燃方法。
1.3.1 卤系阻燃剂的研究
常用的卤系阻燃剂有十溴二苯醚、八溴醚、四溴双酚A等，其中十溴二苯醚用量最大。其特点是添加量少、阻燃效果显著。将阻燃剂四溴双酚-A-2，3-二溴丙基醚(TBAB)或十溴联苯醚(DBDPO)与三氧化二锑(Sb2O3)按2：1复合后，填充PP，当TBAB用量为2份时，垂直燃烧性能可达FV-2级，LOI为27.3；用量为4份时，达到了FV-0级，LOI为29.2；而DBDPO的用量为8份时，才能达到FV-2级，LOI仅为24.8，由此可见，TBAB的阻燃效果比DBDPO好。在玻纤增强PP中加入溴化丙烯酸盐、Sb2O3和Mg(OH)2可赋予材料阻燃特性。溴化丙烯酸盐不仅可以与PP反应，而且还可以与玻纤及Sb2O3反应，从而提高了PP的阻燃性能。于莉等[2]研究了十溴二苯醚及其与Sb2O3、红磷配合使用对PP(/乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM)共混物阻燃和力学性能的影响；十溴二苯醚对PP/EPDM共混物有阻燃作用，但效果不明显；而十溴二苯醚与Sb2O3或红磷在PP/EPDM共混物中并用有协同阻燃作用，其中十溴二苯醚与红磷的并用比与Sb2O3的并用阻燃效果好。
环保呼声日益提高，卤系阻燃剂由于燃烧时发烟量大、释放有毒及腐蚀性气体而对环境产生较大的影响卤素阻燃剂将逐步被低卤和无卤的阻燃剂所替代。
1.3.2无卤阻燃剂的研究
无卤阻燃剂具有安全、抑烟、无毒、价廉等优点，主要有金属氧化物的水化物、磷系、硅系和膨胀系阻燃剂以及纳米阻燃剂等。
（1）金属氧化物的水合物
这类阻燃剂主要是Al(OH)3和Mg(OH)2。其优点是无毒、热稳定性好、抑烟，受热情况下放出大量的水，吸收大量的热量，所产生的水蒸气又可稀释可燃性气体的浓度并隔绝空气；在此过程中，还会产生耐水的金属氧化物并形成一层固相的保护层，以阻止燃烧反应的继续进行。其缺点是添加量一般较大，与PP缺乏亲和力，分散性、兼容性均较差，使PP的力学性能降低。
曲敏杰等[3]将研究了Al(OH)3、Mg(OH)2以一定的比例加入，提高了PP的阻燃性能，使PP的氧指数达到26.9，且抑烟效果显著。麦堪成等[4]制备了官能化PP、反应性单体丙烯酸改性Mg(OH)2阻燃PP材料，Mg(OH)2使PP起始分解温度提高、分解速率降低、热稳定性提高。对PP/氯化聚乙烯/纳米Mg(OH)2复合材料的研究表明[5]，随着氯化聚乙烯和纳米Mg(OH)2用量的增加，材料的冲击性能和阻燃性能得到改善，所制备的管材能够承受16MPa的环向应力。
膨胀型APP改性的PP具有优异的阻燃性能，但是CO和烟浓度高。加入Mg(OH)2后CO和烟浓度明显降低，并具有优异的防火性能[6]。
（2）磷系阻燃剂
磷系阻燃剂主要有磷酸酯类、多磷酸盐、红磷等。磷系阻燃剂具有低烟、低毒的特性，其用量少，使用面宽，且能与多种阻燃剂产生协同效应。有机磷在燃烧时分解生成磷酸的非燃性液态膜，同时磷酸又进一步脱水生成偏磷酸，偏磷酸进一步聚合生成聚偏磷酸。聚偏磷酸具有很强的脱水性，使聚合物脱水而炭化，改变了聚合物的燃烧模式，并在其表面形成炭层以隔绝空气，发挥阻燃作用。红磷燃烧时被氧化生成氧化磷、磷酸及磷酸衍生物，生成的氧化磷促使聚合物脱水、炭化，使可燃裂解产物减少；同时由于磷酸、亚磷酸、聚偏磷酸的生成，在聚合物表面形成一层玻璃状熔融物，成为隔断氧气的障碍层，从而抑制了火焰的蔓延，达到阻燃的目的。
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