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耐候无卤阻燃聚丙烯材料—户外座椅的安全卫士

体育场馆,会议场所,休闲场所,车站机场,医院中大量的塑料座椅已成为现代生活不可或缺的一部分。这些塑料座椅通常是吹塑的PP、HDPE或注塑的共聚PP制成,在户外条件下,分子链易发生断裂,需加入光稳定剂提高其耐候性;此外,这些公共场所人流密集,座椅的可燃性存在严重的安全隐患,因此需要对材料进行阻燃改性。

 

在对材料耐候和阻燃改性中,需要注意以下几个问题:

1、光稳定剂一般为受阻胺类光稳定剂,阻燃剂可分为有卤阻燃和无卤阻燃,有卤阻燃的阻燃效率一般优于无卤阻燃,但是有卤阻燃燃烧时会冒大量的有毒浓烟。

2、卤系阻燃剂会加速聚烯烃的光老化速度。以溴系阻燃剂阻燃聚丙烯为例(图1.1),光照下生成的溴自由基捕捉分子链上的叔氢,加速PP的光照分解,此外生成的HBr会与呈碱性的受阻胺类反应,导致光稳剂失效。

图1.1溴系阻燃剂对聚丙烯光氧化降解机理的影响

 

3、无卤阻燃剂与聚烯烃的相容性差,加入大量的阻燃剂对材料的力学性能影响较大,表面容易析出。

 

为了更好的优化和平衡产品的阻燃、耐候和力学性能,日之升开发了一款耐候无卤阻燃聚丙烯材料,其特点在于:

1、体系中添加了一款高效无卤阻燃剂,在添加量较小的情况下达到V-2级阻燃要求,这不仅减小了阻燃剂对力学性能的影响,也弱化了阻燃剂对耐候助剂的干扰。笔者比较了普通无卤聚丙烯、高效无卤聚丙烯和普通共聚聚丙烯的力学性能和阻燃性能。从表1.1中可知,在阻燃性能同样达到V2的条件下,高效无卤阻燃聚丙烯比普通无卤阻燃聚丙烯的拉伸强度提高了20%,缺口冲击强度提高了40%。

 

表1.1三种聚丙烯材料的阻燃性能和力学性能比较

 

2、加入耐候性能优异的光稳定剂以及为耐候-阻燃体系量身定做的相容剂,确保光稳定剂与体系中的其他组分充分分散,有效吸收光照产生的自由基,减缓聚丙烯的老化。根据标准GB/T 16422.2-1999规定的方法实验,在光照条件下1000h,材料表面没有明显的变化,完全符合户外座椅的耐候要求。