
氮硅磷多元协同阻燃剂的制备与应用
陈勇, 刘旭峰, 文水平, 陈健, 梁冬, 吴教育
氮硅磷多元协同阻燃剂的制备与应用
Preparation and Application of Multiple Synergistic Flame Retardant Containing Nitrogen, Silicon and Phosphorus
文章旨在制备一种氮、硅、磷多元协同高效阻燃剂并研究其应用性能。首先用三聚氰胺粉和烯丙基溴合成出烯丙基取代三聚氰胺。将其与乙烯基三甲氧基硅烷共聚后得到了含氮硅三聚氰胺共聚物。按等体积浸渍法,将一定质量的I型聚磷酸铵(I-APP)粉末与等体积的含氮硅三聚氰胺共聚物溶液混合制备氮硅阻燃共聚物包覆I-APP阻燃剂(MAPP)。将聚丙烯(PP)与一定质量分数的I-APP或MAPP阻燃剂先进行预混,然后在双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、造粒,制备得到PP阻燃复合材料。对PP阻燃复合材料进行了力学和垂直燃烧测试。结果表明:添加MAPP达20%时,其可达V-0阻燃级别,而纯I-APP即使添加30%也仍低于V-0级,且力学性能更低。可见氮硅共聚物包覆I-APP后相容性更好,氮、硅、磷间具有更高的协同阻燃效率。
This article aims to prepare a nitrogen, silicon, and phosphorus multiple synergistic high-efficiency flame retardant and study its application performance. Firstly, allyl substituted melamine was synthesized by melamine powder and allyl bromide. After copolymerizing it with vinyltrimethoxysilane, a nitrogen-silicon containing melamine copolymer was obtained. Using the equal volume impregnation method, a certain mass of Type I ammonium polyphosphate (I-APP) powder is mixed with an equal volume of nitrogen-silicon containing melamine copolymer solution to prepare nitrogen silicon flame retardant copolymer coated I-APP flame retardant (MAPP). Pre mix polypropylene(PP) with a certain mass fraction of I-APP or MAPP flame retardant, and then perform melt blending, extrusion, and granulation in a twin-screw extruder to prepare PP flame retardant composites. Mechanical and vertical combustion tests were conducted on PP flame-retardant composites. The results showed that when MAPP was added up to 20%, it could reach the V-0 flame retardant level, while pure I-APP, even with 30% addition, remained below the V-0 level and had lower mechanical properties. It can be seen that the compatibility of I-APP coated with nitrogen silicon copolymer is better, and the synergistic flame retardant efficiency among nitrogen, silicon, and phosphorus is higher.
Ammonium polyphosphate / Flame retardant / Melamine / Silane / Polypropene
TQ317.4
1 |
陈勇.我国阻燃剂行业发展现状及未来趋势分析[J].现代化工,2023,43(5):11-13.
|
2 |
罗勇,谢德龙,者加云,等.Ⅱ型聚磷酸铵的改性及其阻燃聚丙烯的研究进展[J].塑料工业,2019,47(1):6-14.
|
3 |
吴华东,陈华,张林锋,等.聚磷酸铵的合成、改性及应用研究进展[J].无机盐工业,2018,50(2):9-14.
|
4 |
者加云,罗勇,谢德龙,等.聚磷酸铵的应用研究进展[J].塑料工业,2019,47(2):1-6.
|
5 |
刘宏伟,李昀,孙华平,等.三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂在聚酯中的应用[J].合成技术及应用,2019,34(2):45-49.
|
6 |
钟志强,胡志,梅青.三聚氰胺聚磷酸盐的合成及其阻燃聚丙烯的性能[J].工程塑料应用,2018,46(3):122-127.
|
7 |
李想,陈润华,魏毅,等.聚磷酸铵-三聚氰胺-三嗪成炭剂协同阻燃改性环氧树脂及玻璃纤维增强树脂复合材料[J].复合材料学报,2021,38(9):2796-2806.
|
8 |
程君.三聚氰胺硼酸盐纤维的合成与阻燃性能[D].大连:大连理工大学,2017.
|
9 |
王亲亲,付常俊,王元霞.膨胀阻燃改性聚丙烯的性能研究[J].塑料科技,2021(9):6-12.
|
10 |
于志远.高热稳定性三聚氰胺聚磷酸盐的合成及其阻燃性能的研究[D].上海:东华大学,2017.
|
11 |
李培培,岳涛,邢文国,等.三聚氰胺类无卤阻燃剂研究进展[J].山东化工,2017,46(1):49-54.
|
12 |
|
13 |
|
14 |
彭博,范硕,李发学,等.超支化聚硅氧烷包覆聚磷酸铵对PET阻燃性能的影响[J].产业用纺织品,2021,39(4):12-19.
|
15 |
田志雄,姜磊,叶丹阳.改性聚磷酸铵对聚氨酯树脂阻燃性能的影响[J].聚氨酯工业,2021,36(5):17-20.
|
16 |
王洪志,焦传梅.硅烷偶联剂改性聚磷酸铵的制备及其阻燃热塑性聚氨酯弹性体的性能研究[J].青岛科技大学学报:自然科学版,2018,39(5):86-95.
|
17 |
鲁世科,杨正,王振华.硅烷偶联剂改性聚磷酸铵阻燃聚甲醛[J].塑料科技,2022,50(4):50-54.
|
18 |
毕建华,吴京兴,郝万军,等.正十二烷基三甲氧基硅烷改性聚磷酸铵及其在丙烯酸酯密封胶中的应用[J].功能材料,2022,53(12):12162-12169.
|
19 |
王瑞轩.北部湾主要入海河流中有机磷酸酯的污染特征、环境行为及环境影响研究[D].南宁:广西大学,2022.
|
20 |
韩琦,张帆,余波平,等.基于生命周期评价的深圳市典型阻燃剂环境影响分析[J].广东化工,2023,50(1):135-139.
|
21 |
黄哲.阻燃剂TBBPA-DAE免疫分析方法研究及其在风险评估中的初步应用[D].镇江:江苏大学,2020.
|
22 |
|
23 |
|
24 |
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25 |
|
26 |
|
27 |
乔金莲.新型成炭剂的合成及其在阻燃聚丙烯材料中的应用研究[J].塑料科技,2021,49(10):46-51.
|
28 |
国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件:GB/T 1040.2—2022[S].北京:中国标准出版社,2023.
|
29 |
国家市场监督管理总局,中国国家标准化管理委员会.塑料 试样状态调节和试验的标准环境:GB/T 2918—2018[S].北京:中国标准出版社,2018.
|
30 |
国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法:GB/T 2048—2021[S].北京:中国标准出版社,2021.
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