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耐候無鹵阻燃聚丙烯材料—戶外座椅的安全衛士

體育場館,會議場所,休閑場所,車站機場,醫院中大量的塑料座椅已成為現代生活不可或缺的一部分。這些塑料座椅通常是吹塑的PP、HDPE或注塑的共聚PP制成,在戶外條件下,分子鏈易發生斷裂,需加入光穩定劑提高其耐候性;此外,這些公共場所人流密集,座椅的可燃性存在嚴重的安全隱患,因此需要對材料進行阻燃改性。

 

在對材料耐候和阻燃改性中,需要注意以下幾個問題:

1、光穩定劑一般為受阻胺類光穩定劑,阻燃劑可分為有鹵阻燃和無鹵阻燃,有鹵阻燃的阻燃效率一般優于無鹵阻燃,但是有鹵阻燃燃燒時會冒大量的有毒濃煙。

2、鹵系阻燃劑會加速聚烯烴的光老化速度。以溴系阻燃劑阻燃聚丙烯為例(圖1.1),光照下生成的溴自由基捕捉分子鏈上的叔氫,加速PP的光照分解,此外生成的HBr會與呈堿性的受阻胺類反應,導致光穩劑失效。

圖1.1溴系阻燃劑對聚丙烯光氧化降解機理的影響

 

3、無鹵阻燃劑與聚烯烴的相容性差,加入大量的阻燃劑對材料的力學性能影響較大,表面容易析出。

 

為了更好的優化和平衡產品的阻燃、耐候和力學性能,日之升開發了一款耐候無鹵阻燃聚丙烯材料,其特點在于:

1、體系中添加了一款高效無鹵阻燃劑,在添加量較小的情況下達到V-2級阻燃要求,這不僅減小了阻燃劑對力學性能的影響,也弱化了阻燃劑對耐候助劑的干擾。筆者比較了普通無鹵聚丙烯、高效無鹵聚丙烯和普通共聚聚丙烯的力學性能和阻燃性能。從表1.1中可知,在阻燃性能同樣達到V2的條件下,高效無鹵阻燃聚丙烯比普通無鹵阻燃聚丙烯的拉伸強度提高了20%,缺口沖擊強度提高了40%。

 

表1.1三種聚丙烯材料的阻燃性能和力學性能比較

 

2、加入耐候性能優異的光穩定劑以及為耐候-阻燃體系量身定做的相容劑,確保光穩定劑與體系中的其他組分充分分散,有效吸收光照產生的自由基,減緩聚丙烯的老化。根據標準GB/T 16422.2-1999規定的方法實驗,在光照條件下1000h,材料表面沒有明顯的變化,完全符合戶外座椅的耐候要求。

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