氫氧化鎂作阻燃劑制備阻燃PP

氫氧化鎂［Mg（OH）2］作為一種無鹵阻燃劑,除能阻燃外還有消煙性能,而且脫水溫度高,比較適于加工溫度較高的PP等高聚物阻燃改性,在降低對環(huán)境的危害和材料安全處理方面更能滿足有關(guān)法規(guī)的要求,同時也使阻燃塑料更易于再生利用。

聚丙烯（PP）以其密度小、力學(xué)性能好、耐化學(xué)腐蝕、易加工、耐熱變形溫度高、價格低廉等突出優(yōu)點,在許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。阻燃PP已成為使用阻燃劑量最大、增長最快的高聚物阻燃材料。特別是Mg（OH）2原料來源豐富,價格低廉,用它作為PP的阻燃劑有較高的經(jīng)濟(jì)效益,所以近年全國各地對用Mg（OH）2阻燃PP十分重視。

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)度和伸長率均顯著劣化。為了使Mg（OH）2阻燃PP材料的力學(xué)性能不至下降很多,應(yīng)選擇粒徑微細(xì)、粒徑分布窄而均勻的Mg（OH）2作原料,并進(jìn)行雙偶聯(lián)表面處理,以改善物料的流變性能,促進(jìn)混煉加工時通過Mg（OH）2／PP表面導(dǎo)熱而避免形成局部熱點,并提高M(jìn)g（OH）2與PP的相容性,使其能在聚合物中較均勻地分散。

然而目前多數(shù)企業(yè)在用Mg（OH）2阻燃PP時,由于Mg（OH）2用量不足,需添加其他阻燃劑,致使配方成本居高不下。為此,筆者談一下在用Mg（OH）2作PP阻燃劑時應(yīng)注意的一些事項。用Mg（OH）2阻燃PP時,為使材料達(dá)到ＵＬ９４Ｖ-０阻燃級（3.2ｍｍ試樣）,用量應(yīng)≥60%,不過,如用Mg（OH）2抑煙,則用量可低一些,含40%Mg（OH）2的PP的煙密度僅為未阻燃PP的約1／3。

為使Mg（OH）2在PP中均勻分散,可用布斯捏合機(jī)（ＢｕｓｓＫｅｎａｄｅｒ）,或德國產(chǎn)雙螺桿混煉擠出機(jī),或往復(fù)式單螺桿混煉擠出機(jī)來進(jìn)行混煉,并采用合理的加料混合混煉方式。

采用這種經(jīng)處理的Mg（OH）2阻燃PP時,在對PP作增韌改性后,即使高M(jìn)g（OH）2含量的阻燃PP也可獲得良好的加工性能及物理機(jī)械性能。例如,可將全部PP及增韌劑與所需量60%的Mg（OH）2第一次加入混合混煉機(jī)中先混合混煉數(shù)分鐘后,再第二次加入余下的Mg（OH）2。

混煉不均勻不僅使阻燃性能降低,而且拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率都降低,制品外觀也較差。總之,采用對PP良好的增韌改性,用經(jīng)特殊表面處理并對粒徑及粒度分布控制的Mg（OH）2,采用適宜的混煉機(jī)械及兩次加料方法,可使Mg（OH）2在PP中分散均勻。

在加料時應(yīng)注意加料要均勻,計量要準(zhǔn)確。若采用密煉機(jī)混煉,對Mg（OH）2除采用兩次加入法外,還要準(zhǔn)確計量裝料率在87%～93%范圍內(nèi)較好。當(dāng)裝料率較少時,混煉效果差,當(dāng)裝料率＞95%時,易造成Mg（OH）2凝集結(jié)團(tuán),難以分散均勻。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,還具有抑煙、低毒、無鹵、不用Ｓｂ2Ｏ３,環(huán)境友好,配方成本低的特點,有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益mqTkLVM7a5