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硫酸镁提高膨胀阻燃体系的阻燃性能
时间 : 2018-09-17 18:04 浏览量 : 95

           硫酸镁为了进一步了解炭层的结构,采用能谱仪(EDS)测试了炭层表面的组成,协效效率为1.85添加碱式硫酸镁晶须能够提高膨胀阻燃聚丙烯体系的热稳定性。硫酸镁添加1%的碱式硫酸镁晶须,膨胀阻燃聚丙烯复合材料的初始分解温度T-5%降低15℃,半寿温度T-50%提高7℃,520~700℃炭层热失重从3.11%减小至1.78,减小43%。添加碱式硫酸镁晶须能够提高炭层的致密性。添加1%的碱式硫酸镁晶须,这可能是由于MHSH促进了APP和PER的反应程度,使炭层表面O=P-O-C酯键增多。本文利用水热法制备了513相碱式硫酸镁晶须,采用共混法制备了聚丙烯/多聚磷酸铵/季戊四醇/碱式硫酸镁晶须复合材料,研究了碱式硫酸镁晶须对膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的协效作用,得出以下结论:碱式硫酸镁晶须与膨胀阻燃聚丙烯体系存在显著的协效作用,能够显著提高聚丙烯复合材料的阻燃性能。

          添加1%的碱式硫酸镁晶须,氧指数由29.90提高到38.39,提高了28.4%;垂直燃烧等级从NR提高至V-0;阻燃效率从1.88提高至3.47,提高了85%,由图可知,纯PP的弯曲强度为41.58MPa,添加25%的IFR后,弯曲强度降8.83MPa。添加MHSH后,弯曲强度均增强,炭层表面C/P增加,且出现Mg元素。添加1%的碱式硫酸镁晶须,聚丙烯复合材料的弯曲强度从38.83MPa增强至40.25MPa。用万能试验机研究了聚丙烯复合材料的抗弯曲性能,结果如图Fig.6所示。结果列于Fig.5和Tab.4中。只添加IFR时,炭层的结构中只含有C,O,P元素。添加MHSH后,炭层中出现了Mg元素,阻燃元素P的含量增加,这可能是由于MHSH热分解后产生的Mg2+可以与APP反应生成P-O-Mg-O-P键,抑制P-O-P键分解为P2O5的过程,同时可有效促进交联成炭过程,提高炭层的致密性;C/P摩尔比增加,添加量其主要成分为以硫酸镁和氯化镁形式存在的镁盐,但镁盐利用率不足30%,迫切需要高效、高值化利用的新方法。镁盐晶须的晶体结构几乎无缺陷,力学性能优异,是镁盐综合利用领域的研究热点之一。


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