膨脹阻燃聚丙烯薄膜的研究.pdf

1、聚丙烯薄膜應(yīng)用非常廣泛,這是因?yàn)榫郾┚哂辛己玫募庸ば阅?、?yōu)秀的力學(xué)性能以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性、阻隔性、封口性。但聚丙烯易燃,極限氧指數(shù)(LOI)很低,而且聚丙烯薄膜的厚度很小,更易燃燒,這種致命的缺陷極大地影響了聚丙烯薄膜應(yīng)用在電子電器包裝、層狀絕緣、電路板印刷等對(duì)阻燃性能有要求的領(lǐng)域。在制備薄膜的聚丙烯材料中加入低毒性的膨脹阻燃劑(IFR)是解決這個(gè)問(wèn)題的有效途徑之一。
　　 本文中,一種新型高效的膨脹阻燃體系被加入到聚丙烯中

2、用于制備膨脹阻燃聚丙烯薄膜(IFR-PP film)。這種阻燃體系包括新型成碳劑(CFA)、改性聚磷酸銨(MAPP)、協(xié)效劑4A分子篩或者乙烯—丙烯酸酯—馬來(lái)酸酐三元共聚物(EAEM)、有機(jī)蒙脫土(OMMT)、抗滴落劑SN3300。
　　 使用接枝改性的APP作為阻燃劑的酸源從而提高它與聚丙烯基體的相容性。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)改性后的聚磷酸銨提高了IFR的阻燃能力,添加了這種IFR的膨脹阻燃聚丙烯薄膜有很高的氧指數(shù)。但是當(dāng)阻燃劑的

3、添加量超過(guò)30wt％之前都無(wú)法通過(guò)垂直燃燒UL-94 VTM0級(jí),滴落現(xiàn)象十分嚴(yán)重?？沟温鋭㏒N3300的加入顯著提高了薄膜的抗滴落能力。SN3300最合適添加量為0.10～0.15wt％,過(guò)少的添加SN3300薄膜不能達(dá)到VTM0級(jí),而過(guò)量的添加將嚴(yán)重惡化薄膜的阻燃性能。
　　 熱失重分析(TG)的結(jié)果證明;膨脹阻燃體系增強(qiáng)了聚丙烯薄膜在高溫下的熱穩(wěn)定性并且有效地提高了成炭量。錐形量熱儀(CONE)的測(cè)試數(shù)據(jù)表明IFR的加入使

4、薄膜的燃燒行為發(fā)生了變化,一些表征材料可燃性的參數(shù),如熱釋放速率(HRR)、總熱釋放量(THR)、煙釋放速率(SPR)、煙的總釋放量(TSP)都比未加入阻燃劑之前變小。研究還發(fā)現(xiàn)MAPP比未改性的聚磷酸銨(OAPP)有更好的抑煙性。
　　 力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),添加了MAPP的聚丙烯薄膜比添加OAPP的薄膜有更高的拉伸強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度。掃描電鏡照片表明,MAPP與聚丙烯有更好的相容性,界面間更加緊密,而且添加MAPP的薄膜燃燒時(shí)所形