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第４０卷第１１期 塑料工業(yè)
２０１２年１１月 ＣＨＩＮＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
ＰＰ納米復(fù)合材料阻燃性研究*
周磊１’２，鄭來云１’２，李冬澤３，石堅３，楊宇寧３
（１．天津出人境檢驗檢疫局工業(yè)產(chǎn)品安全技術(shù)中心，天津３００２０１；２．天津市檢驗檢疫科學(xué)技術(shù)研究院，天津３００４５７；
３．天津科技大學(xué)，天津３００４５７）
摘要：以多壁碳納米管（ＭＷＣＮＴｓ）作為納米阻燃材料，同時加入了磷酸三苯酯和聚磷酸銨協(xié)同阻燃，使用熔融共混法制備了ＰＰ阻燃樣品。采用氧指數(shù)儀和微型量熱儀研究了ＭＷＣＮＴｓ和阻燃劑對ＰＰ阻燃性能的影響，當(dāng)ＭＷＣ—ＮＴｓ與協(xié)同阻燃劑共同阻燃ＰＰ時，材料的氧指數(shù)（ＬＯＩ）明顯提高，熱釋放速率大幅下降，同時力學(xué)強度也有所提高。
關(guān)鍵詞：聚丙烯；碳納米管；氧指數(shù)；熱釋放速率
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—５７７０．２０１２．１１．０２７
中圖分類號：ＴＱ３２５．１＋４ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ
文章編號：１００５—５７７０（２０１２）１１—０１０３—０４
Ｔｈｅ Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
聚丙烯（ＰＰ）是世界產(chǎn)量最大的樹脂之一，廣泛應(yīng)用于包裝、紡織、建材、汽車、電器及辦公用品等多個行業(yè)。隨著ＰＰ的不斷發(fā)展，它的缺點也顯現(xiàn)了出來——易燃，這限制了ＰＰ的使用。因此，對于ＰＰ材料的阻燃性能研究就顯得十分重要[1-4]。
聚丙烯（ＰＰ）
碳納米管（ＣＮＴｓ）有著極高的長徑比，在力學(xué)、導(dǎo)電以及傳熱等方面表現(xiàn)出非常優(yōu)異的性能[5-10] ,因此，人們將其視為非常理想的聚合物改性材料。但現(xiàn)有文獻(xiàn)對ＣＮＴｓ的阻燃機理討論得較少。初步研究表明，碳納米管加入聚合物中起到納米阻隔作用和交聯(lián)成炭的機理，碳納米管與聚合物熱解燃燒生成的炭化層一起形成一層致密保護(hù)層，隔絕外部熱量與氧進(jìn)入聚合物內(nèi)部，同時起到了降低熱分解速度和燃燒速度，保證可燃揮發(fā)性進(jìn)入氣相燃燒區(qū)。隨著碳納米管粒徑的減小，比表面積相應(yīng)增加，顆粒與外界接觸面也相應(yīng)增加，為燃燒產(chǎn)生的自由基提供更多的復(fù)合“場所”，從而有效抑制了自由基的連續(xù)鏈反應(yīng)。
碳納米管（ＣＮＴｓ）
作為新光源的碳納米管（ＣＮＴｓ）
作為新光源的碳納米管（ＣＮＴｓ）
本研究采用多壁碳納米管（ＭＷＣＮＴｓ）作為納米阻燃材料，同時加人了磷酸三苯酯和聚磷酸銨協(xié)同阻燃，使用熔融共混法制備了聚丙烯、碳納米管和阻燃劑復(fù)合材料，研究了碳納米管以及阻燃劑對ＰＰ阻燃性能的影響，并對復(fù)合材料的拉伸強度進(jìn)行了研究。