聚丙烯阻燃改性之阻燃剂

聚丙烯阻燃改性之阻燃剂

聚丙烯阻燃改性通常采用阻燃剂与聚丙烯通过双螺杆挤出机熔融共混的改性方法。目前应用较为普遍的阻燃剂包括：有机溴系、氯系，例如：八溴醚、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、八溴S醚、得克隆、氯化石蜡等。无机阻燃剂（往往指无卤阻燃剂），如：氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌，有时候也采用诸如氮系、磷系，以及有他们共同组成的膨胀型阻燃剂。

溴系阻燃剂与塑料亲和力最好，以极佳的相容性，可靠的生产工艺适宜性和成熟的技术储备与完美的性价比成为阻燃聚丙烯使用最多的阻燃剂，其中八溴醚由于在阻燃聚丙烯时表现出高效阻燃性，低廉的使用成本，所以常常被改性厂采用。

阻燃剂八溴醚(BDDP)

化学名: 1.1′- (甲基已叉)-双[(3.5-二溴) – 4 (2.3-二溴丙氧基苯) 分子式: C21H20Br8O2 分子量:943.62 结构式:

产品质量指标 : 外 观 白色粉末 熔 点 107-120℃ 挥发份 0.3%max 分解温度 285℃min 溴含量 67%min

八溴醚作为卤系阻燃剂与其它卤系阻燃剂有着共同的阻燃原理——控制塑料的分解产物，结合单体，有效防止燃烧的发生，阻燃主要表现为气相和凝聚相。用八溴醚阻燃聚丙烯塑料，需配合不低于1/3自身量的三氧化二锑，才会有比较好的阻燃效果。在实验室中 UL94 3.2mm试件 V-2 通过仅需总量大概不超过4%的阻燃剂复合物.八溴醚阻燃的聚丙烯另外一个优点就是阻燃材料的力学性能甚优,几乎没有影响.

但是在实际的应用中八溴醚对于均聚的pp表现出更好的阻燃效果,对于共聚聚丙烯效果往往不尽如人意,对于增韧、耐侯改性的聚丙烯八溴醚通常也表现为阻燃乏力。还有,受到分散等问题影响,实际生产时达到同等阻燃等级,八溴醚的添加比例要远远高于实验室4%的比例.八溴醚的加入会降低整个阻燃体系的熔点，这对于汽车配件等对热变形温度有特殊要求的塑料来说是个非常不幸的消息。阻燃后的聚丙烯会不同程度的热变形温度下降，因此难以达到产品性能要求。另外，最为让人难以忍受的是，八溴醚阻燃的pp塑料一般都会出现阻燃剂析出的现象，即使是浓度很低的情况下。尤其对于着色后的pp塑料制品，冒霜会大大降低

产品的品质。并且在阻燃剂析出后，阻燃效果会有所下降。我们曾经尝试采用物理、化学、与其它材料共混、工艺改进等多种技术手段，不幸的是也没有从根本上改变析出的状况。随着环保呼声的不断提高，八溴醚合成过程中不可避免的生成了多溴联苯醚等“不友好物质”也成为了应用的阻碍。

但是，八溴醚作为质优价廉的pp阻燃剂，在某些场合还是很有用武之地的。

十溴二苯醚与十溴二苯乙烷

阻燃剂十溴二苯乙烷（TDE） 品 名

十溴二苯乙烷 分子式 C14Br10H4 分子量 971.27 结构式

产品指标 外 观

白色或淡**粉未 溴含量 82.3%(min) 熔 点 350℃ 比 重 3.25

这两种阻燃剂阻燃效果与使用工艺几乎相同。试验中我们发现其对于ABS、HIPS等高聚物表现出相对卓越的阻燃效率。

在通用塑料PP、PE中使用，除了需要较高的添加比例和成本，就是对材料的力学性能造成不小的“损伤”。另外，添加十溴二苯乙烷的阻燃剂的聚丙烯加工流动性明显变差。在纺丝工艺的生产中，分散性成为难以攻克的关口。

但是作为简单、易行、熟悉的阻燃剂，很多工程技术人员还是乐于选用。

无机阻燃剂氢氧化镁

氢氧化镁相对比氢氧化铝有着更高的阻燃效率和更高的分解温度。纯度在99.8以上的氢氧化镁完全可以在pp阻燃中使用。氢氧化镁被公认为是无卤、环保的阻燃剂，使用过程中必须解决两个问题：第一，粉尘污染问题，这个可以通过制作阻燃母粒的方法加以解决，还有

就是与塑料的相容性问题，添加一定比例的偶联剂在一定程度上可以解决此类问题。但是无论如何也不可能从根本上改变，因为无机材料与有机物天然就具有不“友好性”！ 氢氧化镁相比溴系阻燃剂阻燃效率低下，同样的阻燃等级一般会比卤系阻燃剂添加比例成倍增加，这就不可避免的带来材料力学性能的损失。另外，如所有阻燃产品一样，氢氧化镁在实验室的阻燃试验中效果往往比实际应用中表现更为良好，受到产品加工特性、其它助剂等影响，不是所有的工艺下都可以采用其达到理想的阻燃效果。

膨胀性阻燃剂单从阻燃效率来说，膨胀石墨可谓“无与伦比”。与其它磷系阻燃剂配合，其阻燃的聚烯烃类塑料可以轻松达到V0阻燃等级。而且，膨胀石墨来源丰富，价格低廉。问题主要在于，膨胀石墨达到明显阻燃效果必须选用80目左右的产品，其得到的制品外观实在难以恭维。

红磷，商品化的主要为红磷母粒。一般也称之为环保型阻燃剂。与卤系阻燃剂阻燃原理截然不同。对于聚乙烯有着相对不错的阻燃效果。在阻燃尼龙中也经常应用。但是对于侧链较多的聚丙烯阻燃效率平平。对加工工艺和制品颜色更加挑剔，选用红磷做阻燃剂往往是无奈之选。红磷的优点是对其它助剂不太挑剔。

阻燃剂使用过程法则： 1.

任何一种阻燃剂对加工工艺都有一定的要求，有些阻燃剂在注塑的环境下使用效果比较好，而有些则更适宜纺丝或挤出工艺等。 2.

溴系与氮系阻燃剂有可能受到某些助剂或工艺的影响而“失效”。比表面积比较大的炭黑、碳酸钙、其它填充物、某些颜料、氧化锌等都可能是卤系阻燃剂的致命杀手！不同塑料的混合由于高低熔点和分解温度的差别，可能会造成燃烧过程中的“灯芯”效应，从而使阻燃效果大打折扣。 3.

阻燃剂在树脂中的分散很关键，是否有效的形成“岛屿结构”或有效互溶对于发挥阻燃剂的阻燃效率都至关重要。

阻燃母粒

阻燃母粒或阻燃母料的诞生最基本的出发点是解决诸如：分散不均、粉尘污染、便于加工运输存储、使用简单等阻燃改性常遇到的问题。经过了一系列的过程。迄今为止，阻燃母料的功能已远远超出最开始的要求。作为相对新生的产品，随着工艺的日益复杂和新高新设备的不断应用阻燃母料的功能和性能都得到了大幅度的提高。

我公司（博亦达）开发的高效环保型pp（聚丙烯）阻燃母料，具有如下特点：

1.阻燃效率高，一般在聚丙烯中添加量在3%即可产生明显的阻燃效果，其阻燃效率大大高于市场普通阻燃母粒或阻燃剂。

2.环保性能好，符合欧盟rosh指令标准，通过ＳＧＳ检测。

3.使用成本经济,由于其高效的阻燃性,使得在阻燃材料时添加比例大大降低,使用成本低于八溴醚等阻燃

剂.

4.耐迁移性好,不析出、不冒霜.

5.良好的相容性,相对普通阻燃剂,使用后对材料的物性影响降到最低,基本不影响材料的力学性能. 6.使用方便、简单、卫生.经过特殊的工艺和组分配合,使用前无需再与pp塑料混合造粒亦可达到良好的分散性.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gjdf.html