4A沸石对聚丙烯/聚磷酸铵/硼酸锌-线型三嗪杂化成炭剂材料的催化成炭和协效阻燃

作     者：胡焕波 刘肇闻 赵天瑜 吴唯 Huanbo Hu;Zhaowen Liu;Tianyu Zhao;Wei Wu

作者机构：华东理工大学材料科学与工程学院中德先进材料联合研究中心上海200237 裕克施乐塑料制品(太仓)有限公司江苏苏州215400 

出 版 物：《高分子材料科学与工程》 (Polymer Materials Science & Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第9期

页      面：51-57页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家留学基金委-德意志学术交流中心(CSC-DAAD) 中德合作科技项目(6041号) 

主　　题：聚丙烯 膨胀阻燃 4A沸石 成炭 协效 

摘      要：针对聚磷酸铵(APP)与硼酸锌-线型三嗪杂化成炭剂(MCA-K-ZB)组成的膨胀阻燃剂(IFR)在对聚丙烯(PP)阻燃中形成的炭层强度不够高、易被燃烧中气态物质气流冲破的问题,文中在IFR(m(APP):m(MCA-K-ZB)=3:1)中添加4A沸石作为成炭协效剂,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、锥形量热测试、热重分析、扫描电镜-能谱分析、红外光谱和激光拉曼光谱分析等方法,研究了4A沸石对PP/IFR的催化成炭协效作用和机理。结果表明,4A沸石使PP/IFR燃烧中不再出现膨胀炭层被热流或气流冲破的现象,有效降低了PP燃烧的剧烈程度。4A沸石可促使APP与MCA-K-ZB在PP燃烧中形成芳环交联结构残炭和更多石墨化残炭,提高致密炭层厚度,以此提高炭层强度和阻燃效果。当4A沸石质量分数为1%、IFR质量分数为22%时,PP的LOI值达到33.1%,通过V-0等级,无滴落,实现了低IFR添加量高阻燃性的预期目标。