中科院宁波材料所聚丙烯材料研究取得进展服装
聚丙烯是一种量大面广的材料,居五大通用塑料之首。由于它优异的综合性能和高的性价比,广泛应用于汽车、家电、电子产品、复合材料等。随着技术的发展和人们对安全性要求的提高,聚丙烯的阻燃已经成为其在很多领域应用的必要性能。目前市面上有很多阻燃聚丙烯材料供应,其中满足绿色环保要求的主流产品是膨胀阻燃聚丙烯。但是,目前,使聚丙烯的阻燃性能达到UL-94的标准所需的膨胀型阻燃剂的添加量比较高,至少需要20-30wt%,通常在25wt%以上。高含量阻燃剂的添加必然引起力学性能、热稳定性等的恶化,无法满足日益发展的下游技术和产品的要求。另外高的添加量也导致材料成本提升,不利于阻燃产品推广。因此发展高效阻燃聚丙烯技术是解决该问题的必然途径。
宁波材料所无卤阻燃团队李娟研究员等人采用一种简单易行的方法,在商品膨胀阻燃剂体系中引入有机无机杂化催化剂,催化高效阻燃的同时,兼顾相容性。研究发现,在膨胀阻燃聚丙烯中引入催化剂之后,可以使阻燃效率大幅提高,使PP通过UL-94 V0级别测试的阻燃剂的含量从25wt%降低到15wt%,为目前国际上该类膨胀阻燃剂体系最高效率。而且通过调节催化剂有机和无机部分的结构,还可以很容易调节催化剂与聚合物的相容性,从而在获得优异阻燃性能时不损失力学性能。该工作首次打破了商品膨胀阻燃剂添加量大于25wt%才能起到良好阻燃效果的局限,将高效膨胀阻燃体系的发展推进了一步,具有很强的应用价值。相关研究成果发表在英国皇家学会J. Mater.Chem. A(2013, 1:15242-15246)和RSCAdv.(2014, 4:32902-32913);申请专利两项(ZL201310315174.2,201310314817.1),由于创新性强,已有1项获授权。此项研究得到了国家自然科学基金项目的资助。
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