多层次炭结构对膨胀阻燃聚丙烯性能的调控作用研究

摘要：

将具有封闭空心结构的酚醛微球(HPMs)引入到聚丙烯/膨胀阻燃剂(PP/IFR)体系,燃烧时一方面依托PP/IFR形成膨胀多孔炭,另一方面通过HPMs形成空心炭微球,嵌入到前面多孔炭的骨架中,形成具有多层次孔的炭结构,从而调控膨胀炭层,进而调节材料的阻燃性能.通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)等研究了材料的阻燃性能;通过热失重分析(TGA)测试其热稳定性;采用红外热成像仪监测燃烧过程材料的表面温度,用扫描电镜(SEM)观察IFR、HPMs在基体中的分散行为及炭层结构.结果表明,少量HPMs在聚合物中分散得比较均匀.HPMs调控了膨胀炭层,使PP/IFR形成了表层炭致密,内层具有多层次孔的炭结构.这种优质的炭结构可以使样品表面温度迅速降低,从而有效提高PP/IFR体系的阻燃效率,使得PP在添加18 wt％ IFR和1 wt％ HPMs就可以通过UL-94 V0级别.

关键词：空心炭球、多层次结构、膨胀阻燃、高效、聚丙烯

资助基金：国家自然科学基金基金号21274159,51473178和宁波市科技创新团队项目号2015B11005资助.

在线出版日期：2016-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1594-1598