第１８期 收稿日期：２０２０－０６－２５
基金项目：衡水市科技计划项目（２０１９０１１００６Ｚ）作者简介：李宝钗（１９８７—），女，河北衡水人，讲师，主要从事高分子材料改性研究。
李宝钗
（衡水学院应用化学系，河北衡水 ０５３０００）
摘要：采用硅磷杂化阻燃剂（ＳｉＰ）与膨胀型阻燃剂（ＩＦＲ）复配添加到ＰＰ中，研究ＳｉＰ用量对膨胀型阻燃ＰＰ力学性能、燃烧性能、热性能 的影响。结果表明：ＳｉＰ加入改善了体系的阻燃性能，且有一定的抑烟效果，力学性能部分下降，高温残炭率增高。关键词：聚丙烯；膨胀型阻燃；硅磷杂化中图分类号：ＴＱ３２２．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１８－０００７－０２
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉ－Ｐｈｙｂｒｉｄｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔ（ＳｉＰ）ａｎｄｉｎｔｕｍｅｓｃｅｎｔｆｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔ（ＩＦＲ）ｗｅｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄａｎｄａｄｄｅｄｉｎｔｏＰＰ．Ｔｈｅ
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防护耳罩
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良好，应用领域广泛。但Ｐ
Ｐ易燃，极限氧指数（ＬＯＩ）值为１８％左右，且燃烧时产生大量的熔融滴落物，导致火势的蔓延，限制
了其本身的应用［１－２］
，提高ＰＰ的阻燃性能也变得尤为重要。膨胀型阻燃剂（ＩＦＲ）是无卤阻燃剂发展的重要方向之一，开发
和研究日趋活跃［３］秸秆发酵剂
。硅磷两元素的阻燃机理具有一定互补性，
将两者同时使用可产生协同作用［４］
。杂化阻燃剂与膨胀型阻
燃体系复配，具有一定的协效作用，阻燃性能得到改善［５－６］
。
李小吉［７］
将磷硅杂化阻燃剂（ＥＭＰＺＲ）、聚磷酸铵（ＡＰＰ）和
保健酒配方多聚磷酸密胺（
ＭＰＰ）并用成新型ＩＦＲ加入到ＰＰ中。结果表明，复配阻燃剂对ＰＰ的阻燃效果更加明显，高温残炭率提高。
吴艳金［８］
将含磷聚硅氧烷、硅树脂与ＡＰＰ复配加入到ＰＰ中，结
果表明，复配阻燃剂能在降低阻燃剂总用量的前提下，提高Ｐ
Ｐ的阻燃效果和高温残炭率。本文将自制的硅磷杂化阻燃剂（
ＳｉＰ）与传统膨胀型阻燃剂聚磷酸铵／（ＡＰＰ／ＰＥＲ）复配使用，研究其对ＰＰ的影响。
１ 实验部分
１．１ 主要原料
ＰＰ，Ｔ３０Ｓ，中国石油天然气股份有限公司；聚磷酸铵，高聚，麦克林试剂公司；，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；硅磷杂化阻燃剂，实验室自制。 １．２ 测试仪器及设备
塑料双辊开炼机，ＸＫ－１６０，大连嘉尔新橡胶机械有限公司；平板热压机，ＸＬＢ－Ｄ３５０Ｘ３５０，青岛华天鑫工贸有限公司；电子万能试验机，ＵＴＭ４２０４，深圳三思纵横科技股份有限公司；氧指数测试仪，ＺＹ６１５５Ａ，东莞市中诺质检仪器设备有限公司；烟密度测试仪，ＺＹ６１６６Ａ－ＰＣ，东莞市中诺质检仪器设备有限公司；万能制样机，ＷＹＺ－２４０，承德市科承试验机有限公司；悬臂梁冲击试验机，ＸＪＵ－５．５Ｊ，承德益和检测设备有限公司；邵氏硬度计，ＬＸ－Ｄ，温州一鼎仪器制造有限公司；热重分析仪，ＴＧＡ４０００，美国ＰＥ。
１．３ 复合材料的制备
按照配方称取ＰＰ、ＩＦＲ，ＳｉＰ于１７０℃双辊开炼机上混炼半轴套管
１０ｍｉｎ。其中，ＰＰ用量７５份，阻燃剂总用量２５份（ＳｉＰ的份数分别为０、１、１．５、２、２．５、３份，其余为ＩＦＲ用量），混炼均匀后下片，于１９０℃、压力为１０ＭＰａ平板热压机上热压１０ｍｉｎ，热压完成后再冷压２０ｍｉｎ，得到ＰＰ复合材料，裁成标准样以备性能测试。
１．４ 性能测试
拉伸性能：ＧＢ／Ｔ１０４０－２００６，拉伸速率５０ｍｍ／ｍｉｎ。弯曲性
能：
ＧＢ／Ｔ９３４１－２００８，试验速度２ｍｍ／ｍｉｎ。冲击性能：ＧＢ／Ｔ１８４３－２００８
。氧指数：ＧＢ／Ｔ２４０６．２－２００９。烟密度：ＧＢ／Ｔ８６２７－２００７。热失重：氮气保护，流量２０ｍＬ／ｍｉｎ，测量范围３５℃～８００℃，升温速率２０℃／ｍｉｎ。
２ 结果与讨论２．１ 燃烧性能测试
表１ ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ燃烧性能测试结果
名称氧指数／％烟密度等级／％
最大烟密度／％
ＰＰ／ＩＦＲ２６．８６６．１１００ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ－１２５．９６３．５９８．２ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ－１．５２５．３５５．４９３．９ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ－２２６．３５０．１８１．４ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ－２．５２６．８５９．７１００ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ－３
２７．３
６２．１
１００
表１是不同用量ＳｉＰ对膨胀型阻燃ＰＰ的燃烧性能的影响
结果。由表可以看出，当添加２５份阻燃剂时，ＰＰ／ＩＦＲ复合材料的氧指数为２６．８％，烟密度等级为６６．１％，最大烟密度为１００％。随着ＳｉＰ用量的增加，ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ复合材料的氧指数、烟密度呈现先降低后增加的趋势，最大烟密度有一定程度的降低。当添加２份ＳｉＰ时，ＰＰ／ＩＦＲ／ＳｉＰ复合材料的氧指数达到２６．３％，烟密度等级达到５０．１％，最大烟密度达到８１．４％，阻燃性能及抑烟性能较好。可能是由于少量磷硅杂化阻燃剂的加
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７·李宝钗：杂化阻燃剂对膨胀型阻燃ＰＰ的研究
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