阻燃PP的分類:
1.鹵化物/三氧化二銻(Sb2O3)阻燃PP
在較高溫度下鹵系阻燃劑發(fā)生分解,并釋放出鹵化氫(HX)。HX與PP燃燒過程中產(chǎn)生的自由基發(fā)生作用,終止掉所產(chǎn)生的自由基,從而達(dá)到阻燃的目的。而且脂肪族溴化物與三氧化二銻配合使用有良好的阻燃效果。芳香族溴化物與過氧化異丙苯配合使用,具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。但因其有鹵素存在,不利于健康環(huán)保要求。在燃燒過程中,HBr氣體和SbBr3氣體因?yàn)槊芏却,覆蓋在材料表面,起到阻隔空氣作用,反應(yīng)生成水吸熱汽化也可稀釋氧氣密度,Sb2O3分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),可以降低材料表面溫度。Br-Sb阻燃機(jī)理主要為氣相阻燃,因此滑石粉和玻纖的加入很大程度上降低了樹脂基體與氧氣的接觸,起到了很好的阻燃作用。
2.堿金屬氫氧化物填充阻燃PP
如Mg(OH)2和Al(OH)3等,其優(yōu)點(diǎn)是:無毒、耐熱性良好、抑煙。受熱分解放出大量的水分,進(jìn)而吸收大量的熱量產(chǎn)生水蒸氣稀釋可燃性氣體,同時起到隔絕空氣的作用;堿金屬氫氧化物受熱分解產(chǎn)生耐水的金屬氧化物形成一層固相的阻隔層,有利于材料的阻燃。缺點(diǎn)是:與PP相容性差,添加量較大,不易分散,嚴(yán)重影響材料的力學(xué)性能。
3.膨脹型阻燃(IFR)阻燃PP
IFR在燃燒受熱時脫水成炭膨脹,在聚合物表面形成多孔致密炭層膨脹型阻燃劑優(yōu)點(diǎn)是無鹵、無銻、低煙、低毒,其成分可分為:酸源、碳源、氣源。 酸源:如磷酸、硫酸、硼酸磷酸銨鹽、磷酸酯和硼酸鹽等。碳源:也叫成炭劑,一般為富碳的多羥基化合物,如淀粉、季戊四醇和它的二聚物 、三聚物以及含有羥基的有機(jī)樹脂等。氣源:也化合物叫發(fā)泡源,多為三聚氰胺、雙氰胺、聚磷酸銨等胺或酰胺類化合物氧氣和熱而自熄。
市場上的膨脹型阻燃體系主要成分一般為多聚磷酸銨(APP)、三聚氰胺、季戊四醇,其阻燃機(jī)理為:多聚磷酸銨受熱分解,生成磷酸、焦磷酸、H2O和NH3,磷酸和焦磷酸具有強(qiáng)脫水作用,可使季戊四醇脫水炭化,反應(yīng)形成的水蒸氣和NH3與三聚氰胺分解的NH3使炭層膨脹,形成一層多孔的均質(zhì)炭層,起到阻隔氧、隔熱、抑煙,防止熔滴的作用,進(jìn)而達(dá)到阻燃效果。阻止聚合物與熱源和氧氣的接觸,使燃燒的聚合物得不到足夠的。
4.磷系阻燃PP()
磷系阻燃劑優(yōu)點(diǎn)是低煙、低毒,用量少,并能與多種阻燃劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),主要有磷酸酯類、多硫酸鹽、紅磷等。阻燃機(jī)理:在高溫燃燒時,有機(jī)磷分解生成阻燃磷酸液態(tài)膜層,磷酸在此環(huán)境中進(jìn)一步脫水生成偏磷酸,多種阻燃劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),又進(jìn)一步聚合生成具有很強(qiáng)的脫水性的聚偏磷酸,使聚丙烯脫水炭化,表面形成隔絕空氣的炭。