红磷与氢氧化镁在聚丙烯阻燃系统中的协同效应研究

研究目标

• 探究红磷和氢氧化镁组合对聚丙烯阻燃性的增强效果，并与单一添加剂效果进行比较。
• 阐明这两种阻燃剂在热降解和燃烧过程中的协同作用机制，以期实现更高效的热吸收、气体相抑制和炭层形成。

实验方法

• 制备样品：通过双螺杆挤出和注射成型等工艺，制备含有不同比例RP和MH的PP样品。
• 热分析：利用TGA和DSC技术评估PP复合材料的热稳定性和热释放特性。
• 阻燃测试：通过UL-94垂直燃烧测试和LOI测试来衡量复合材料的阻燃性能，使用锥形量热仪评估热释放率等参数。
• 炭层与形态分析：利用SEM和TEM对燃烧后的炭层进行微观结构分析，了解RP和MH在炭层形成中的作用。
• 机械性能测试：评估添加阻燃剂后PP的拉伸强度、弯曲强度和冲击性能，确保材料机械性能不受影响。

预期成果

• 协同效应验证：预期RP和MH的结合将产生比单独使用任一添加剂更强的阻燃效果，得益于它们在阻燃机制上的互补性。
• 最佳添加比例：研究旨在找到RP和MH的最佳比例和添加量，以实现最优的阻燃效果和机械性能。
• 热稳定性提升：预期RP和MH的协同作用将提高PP的热稳定性，延缓热降解过程，降低热释放。

环境影响考量

• 研究还将评估使用RP和MH这两种环保型非卤阻燃剂对环境的潜在影响，这两种物质被普遍认为更符合生态要求。

本研究致力于开发在关键应用领域，如建筑、交通和电子组件等需要高阻燃性能的更安全的PP材料，通过结合红磷和氢氧化镁的优势，增强PP的阻燃效果。