阻燃聚丙烯的研究进展

2015-04-13

聚丙烯作为一种质轻、无毒、便于加工、力学性能好、耐化学腐蚀等优点的材料，被广泛应用于诸多领域。但是PP本身极易燃烧，且燃烧时发热量高，燃烧的同时有熔滴导致传播火焰，从而使得聚丙烯在要求阻燃的场合受到极大的限制。随着PP应用领域扩展，阻燃性PP受到越来越广泛的关注，但是卤系阻燃PP的诸多环境问题。近年来，随着卤系阻燃聚丙烯研究的深入，基于阻燃聚丙烯的开发也越来越明确。

聚丙烯的阻燃材料应用开发

基于阻燃聚丙烯的材料设计思路，目前国内外的研究方向及其重点，也可以从上述思路的3方面进行论述扩展。

分子层面的阻燃聚丙烯应用开发

卤系阻燃聚丙烯的开发是此思路的代表之一，它在受热分解时会产生卤化氢，而卤化氢作为一种活性物质，可以与高分子材料燃烧反应产生活性自由基发生反应。从而降低游离自由基的浓度，进而缓解甚至终止聚丙烯热分解过程中的链式反应，起到阻绝燃烧的目的。虽然这种层次的阻燃效果很好，但是卤族带来的二次污染却大大地限制了卤族阻燃剂的应用，目前国内外对于卤族阻燃剂的应用逐渐向协同阻燃方向发展，从而减少卤族阻燃剂的增加量。并且在尝试寻找替代物质，延续在分子层面上的阻燃聚丙烯的开发。

物理层面的阻燃聚丙烯应用开发

由于聚丙烯在燃烧热分解过程会产生大量的热量，这些热量会进一步加速聚丙烯的热分解速率，因此可以通过引入添加剂，吸收聚丙烯热分解过程中释放的热量，从而降低整个复合材料体系的温度，达到阻隔燃烧的目的。氢氧化物阻燃剂是阻燃聚丙烯在物理层面上设计开发的一种很常见的阻燃剂，从组成及结构上分类主要有氢氧化铝、氢氧化镁和层状双氢氧化物。这一类阻燃剂的热稳定性较好，在燃烧过程中不产生有毒气体，而且有效降低了烟雾的释放量，在聚丙烯的阻燃过程中起到阻燃、消烟、填充的作用，而且可以与多种物质产生协效阻燃。但是为了获得更好的阻燃效果，就需要加大氢氧化物的添加量，这样就会导致制品的加工性能，力学性能被破坏。

研究展望

聚丙烯的无卤阻燃改性对于聚丙烯的应用范围的扩展骑着决定性的作用，与传统的卤系阻燃相比，虽然阻燃效果有所下降，但是对人们的安全及其环境的友好性成为无卤阻燃开发应用的一个强有力的支撑。近年来，各种无卤阻燃剂得到了快速发展，但却各有不足，在应用上很容易受到限制，随着人们对材料使用要求的逐渐提高，阻燃聚丙烯的应用开发逐渐从盲目且简单的配比添加向材料设计方向转化，根据阻燃聚丙烯的使用要求，对材料进行设计开发，这样极大的提升了阻燃聚丙烯材料的开发范围和应用前景。