以Mg(OH)2阻燃PP時,為使材料達(dá)到UL 94 V-0阻燃級(3.2 mm試樣),其用量應(yīng)達(dá)60%~70%。此時材料的力學(xué)性能明顯惡化,但燃燒時的生煙量比以溴阻燃劑阻燃PP大為減少,也低于PP本身。而且,如以Mg(OH)2抑煙,則用量可比阻燃所需低一些,含30%~40%Mg(OH)2的PP的煙密度即比未阻燃PP的要低僅為未阻燃PP的約l/3 (見圖1)。
圖1 Mg(OH)2用量與阻燃PP煙密度的關(guān)系(王永強(qiáng),2003)
一般說來,當(dāng)PP中Mg(OH)2含量達(dá)65%時,其機(jī)械性能,特別是抗沖強(qiáng)度和伸長率均顯著變化。經(jīng)表面改性,高M(jìn)g(OH)2含量的PP也可獲得良好的加工性能及物理機(jī)械性能,表1為經(jīng)特殊表面處理的Mg(OH)2阻燃的PP的性能。表1中兩種阻燃PP(試樣2及3)中的Mg(OH)2含量均為65%,但其性能有所不同,這是因為兩者所用Mg(OH)2牌號不同所致。
表1 以Mg(OH)2阻燃的PP的配方及性能(王永強(qiáng),2003)
| 配方及性能 |
試樣 |
| 1 |
2 |
3 |
| 配方/份 |
|
| PP |
100 |
35 |
35 |
| Mg(OH)2(MAGNIFIN H10) |
|
65 |
|
| Mg(OH)2(MAGNIFIN H10F) |
|
|
65 |
| 性能 |
|
| 密度/(g/cm3) |
0.895 |
1.518 |
1.518 |
| 抗拉強(qiáng)度/MPa |
23 |
18.6 |
18.6 |
| 伸長率/% |
>50 |
1.4 |
2.8 |
| 撕裂強(qiáng)度/MPa |
20 |
18.6 |
14.0 |
| 斷裂伸長率/% |
|
1.4 |
6.6 |
| 不帶缺口抗沖強(qiáng)度/(kJ/m2) |
|
7.9 |
|
| 帶缺口抗沖強(qiáng)度/(kJ/m2) |
15 |
1.0 |
8.7 |
| 彎曲模量/GPa |
0.80 |
3.12 |
1.50 |
| 維卡氏軟化點/℃ |
60 |
136 |
128 |
| 熱變形溫度/℃(1.82 MPa) |
45 |
105 |
67 |
| UL94阻燃性(3.2mm) |
不通過 |
V-0 |
V-0 |
另外,為使Mg(OH)2含量甚高的PP獲得滿意的機(jī)械性能及阻燃性能,必須令Mg(OH)2在PP中均勻分散,為此,宜采用雙摞桿擠出機(jī)和合理的Mg(OH)2加料方式,例如,可將全部PP及所需量60%的Mg(OH)2第一次加入混煉機(jī)中,再第二次加入余下的40%的Mg(OH)2,而且應(yīng)加料均勻,計量準(zhǔn)確。
可以認(rèn)為,采用特殊的表面處理技術(shù)和粒徑及粒度分布控制技術(shù),再加上合理的復(fù)配工藝,開闊了Mg(OH)2阻燃PP的新途徑,這種阻燃PP可兼具很多應(yīng)用領(lǐng)域所需材料的機(jī)械性能及阻燃性能。
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