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4.3 聚磷酸铵/氢氧化镁二元复合体系的阻燃性能及力学性能分析 15
4.4 季戊四醇/氢氧化镁二元复合体系的阻燃性能及力学性能分析 16
4.5 小结 17
5 APP/PER/Mg(OH)2三元复合阻燃体系研究 18
5.1 引言 18
5.2 APP/PER/Mg(OH)2三元复合体系阻燃正交实验设计及结果 18
5.3 APP/PER/Mg(OH)2三元复合阻燃体系的配方优化 19
5.3.1 氧指数结果分析 19
5.3.2 拉伸强度数据分析 20
5.3.3 正交实验数据综合分析以及最佳配比的选择 21
6 结论 22
6.1本论文的主要研究成果与结论 22
6.2存在的问题与展望 22
致 谢 23
参考文献 24
1 绪论
1.1引言
聚丙烯为重复单元为的聚合物。根据分子构型不同，有等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯三种。聚丙烯(PP)作为第3大塑料，其原料来源丰富，并且价格低廉，合成工艺较简单，与其他通用热塑性塑料相比，聚丙烯具有较好的综合性能，如密度小(0.89~0.91g/cm3)，加工性能好，有较好的耐热性，机械性能如屈服强度、拉伸强度、表面硬度、刚性及耐磨性都较优异，另外它还具有良好的电绝缘性、抗弯曲疲劳性及耐化学药品等性能，因而被广泛用于汽车工业、电器工业、日用品及家具工业、包装工业的诸多领域，是最有希望实现通用塑料工程化的塑料品种之一。
但是PP燃烧性能差，极易燃烧，极限氧指数(LOI)仅为17.4~18.7，属于易燃物，遇火燃烧时发热量高、燃烧速度快，并伴有发烟、滴落现象，容易发生火灾，火焰传播速度快，不易熄灭，给人们的生命、财产造成极大的伤害，其应用领域受到极大的限制。近年来火灾事故的频频发生，给人们的生命安全和财产造成巨大损害，因此世界各国对聚丙烯及其它合成树脂的阻燃改性进行了大量研究，并取得了很大进展。随着国家环保政策的相继颁布，人们环保意识的增强，对材料阻燃的要求也随之严格。聚丙烯的广泛运用，其材料的耐燃、防火等问题成为迫切需要解决的重要课题。
1.2聚丙烯的燃烧以及阻燃方法
聚丙烯的燃烧为少烟型，不成炭，但伴随有熔滴和流延起火现象，并产生大量的不饱和气体。有研究表明聚丙烯的受热分解反应如下：
链引发： RH→R•+H•
链增长： H•+O2→O•+•OH
R•+O2→ROO•
ROO•+RH→ROOH+R•
链支化： ROOH→RO•+HO•
2ROOH→RO•+ROO•+H2O
RO•+RH→ROH+R•
•OH+RH→H2O+R•
在受热过程中，产生活性非常大的HO•、H•和O•自由基，这些自由基有促进燃烧的作用。只要控制自由基的生成或终止产生的自由基，就可以达到阻燃的目的。目前阻燃聚丙烯的方法有如下几种[1]：
(1)终止自由基链反应：卤系阻燃剂在较高的温度下分解，释放HX，HX与PP燃烧过程中产生的自由基作用，从而达到阻燃目的。而且脂肪族溴化物与三氧化二锑配合使用，有良好的阻燃效果。芳香族溴化物与过氧化异丙苯配合使用，具有明显的协同效应。
(2)聚丙烯中添加填充剂制取阻燃聚丙烯。向PP中添加水合氧化铝之类的含水无机物，可以产生阻燃，消烟的显著效果。但由于水合氧化铝分解温度在PP加工成型温度范围内，因而会使制品发泡并产生银纹等，从而人们把焦点集中到了氢氧化镁。