膨胀型阻燃剂／硅藻土协同阻燃高密度聚乙烯.pdf

第39卷第4期
塑料工业
2011年4月
CHINA PLASTICS INDUSTRY
膨胀型阻燃剂/硅藻土协同阻燃高密度聚乙烯
陈冠聪,何慧“,陆智明,贾德民
(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640
摘要:研究了聚磷酸铵(APP)和季成四醇(PER)组成的膨胀型阻燃剂(IPR)在硅藻土(KIE)的协同作用
下对高密度聚乙烯(HDPE)燃烧性能的影响。结果表明,对于APP/PER质量比为2/1的阻燃体系,当阻燃剂用量为
30%(质量分数,下同)时,添加0.5%KIE,材料极限氧指数(OI)由30.7%提高至32.7%,随着KE用量的增
加,LO1有所下降,但KIE用量不大于3%时,材料的垂直燃烧测试(VB)仍能保持V0级别;少量KE能明显提高
材料的高温热稳定性,且有利于形成强度更高、结构更致密的炭层。
关键词:硅藻土;膨胀型阻燃剂;协同性;高密度聚乙烯
中图分类号:TQ314.248
文献标识码:A
文章编号:1005-5770(2011)04-0099-04
Synergistic Effect of Intumescent Flame Retardant/Kieselguhr on HIDPE
CHEN Guan-cong, HE Hui, L,U Zhi-ming, JIA De-min
School of Material Science and Engineering, outh China University of Technology, Guangzhou 510640, China
Abstract The combustion property of HDPE which was flame retarded by ammonium polyphosphate
(APP)and pentaerythritol (PER )as intumescent flame retardant (IFR) compounds with Kieselguhr
(KIE )was studied. The results showed when the mass ratio of the flame retardant system APP/PER was 2/
and the content of IFR was 30 wl%, the LO/ of composite increased from 30. 7% to 32.7% by
adding. 5% KIE. AS the KIE content increasing, the O of compounds decreased but VB test remained V
0 grade when the content of KF was less than 3%c. A small amount of KIE could enhance the thermal stabili
ty of composite and contribute to form charred layer with higher intensity and more compact structure
Keywords: Kieselguhr; Intumescent Flame Retardant; Synergistic Effect; HDPE
高密度聚乙烯(HDPE)广泛应用于中空吹塑产前,硅藻土与膨胀型阻燃剂的协同性研究鲜有报道。
品、包装薄膜、管材和电线电缆绝缘皮等等。由于本文重点研究了硅藻土对APP和PER复合阻燃
HDPE极易燃烧,火焰传播速度快,因此对其进行阻HDPE的影响,并分析了其协同阻燃机理。
燃是十分必要的。随着人们环保意识增强和对塑料阻1实验部分
燃性能要求的提高,聚烯烃塑料阻燃技术面临新的挑1.1原材料
战。近年来,复合膨胀型阻燃剂研究引起人们的普遍
高密度聚乙烯(HDPE):脾号5000S,熔体质量
关注”“。膨胀型阻燃剂以氮、憐、碳元素作为主流动速率(MFR)为0.89g/mim,中国石油天然
要组分,能使阻燃体系在燃烧时于表面产生炭质泡沫气股份有限公司大庆石化分公司;聚磷酸铵(APP):
层,对凝聚相起到隔热、隔氧、抑烟和减少熔滴等作n>1500,江苏镇江星星阻燃剂有限公司;季戊四醇
用,赋予塑料很好的阻燃性能。传统的膨胀型阻燃剂(PER):江苏镇江星星阻燃剂有限公司;硅藻土
在材料燃烧时生成的炭层致密性和强度较差,影响了(KIE):化学纯,天津市福晨化学试剂厂。
阻燃效果。国内外一些研究指出,在IFR中引人硅元1.2主要仪器设备
素有利于提高阻燃效果-。硅藻土主要由无定形
开炼机:XKR-160A,广东湛江机械厂;平板机:
的SiO2组成,具有一些独特的性能,如:多孔性、XIB-D,浙江宏图机械制造厂;极限氧指数仪:英国
较低的密度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及FTT公司;垂直水平燃烧仪:英国FT公司;锥形量
化学稳定性,已在涂料添加剂产品得到广泛应用。目热仪:英国FTT公司;热重分析仪:Q5000型,美国
*广州市科技计划项日(2008Z1-D271)
**联系人pshuihe@scut.edu.cn
作者简介;陈冠聪,男,1985年出生,硕士,主要研究塑料无鹵阻燃。chen_gcl12593@126.com