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磷氮阻燃劑可以提高PP阻燃性及抗光老化性能
發(fā)布時間：2021.07.28
信息摘要：
磷氮阻燃劑MPP對PP光老化性能的影響，發(fā)現(xiàn)了MPP的存在能提高PP的抗光老化性能，延長其使用壽命，并在紫外光照射后仍具有良好的阻燃性能。并在PP分子鏈上產(chǎn)生過氧化物，造成主鏈的斷裂，從而嚴重影響其使用性能。


來源：北化工阻燃


聚丙烯（polypropylene，簡稱PP）是應用廣泛的通用塑料之一，然而，由于其主鏈的C-C鍵能與紫外光能量相似，暴露在紫外線下會引起一系列的光物理和光化學相互作用，從而破壞化學鍵并在PP分子鏈上產(chǎn)生過氧化物，造成主鏈的斷裂，從而嚴重影響其使用性能。



北京化工大學火安全研究中心研究了磷氮阻燃劑MPP對PP光老化性能的影響，發(fā)現(xiàn)了MPP的存在能提高PP的抗光老化性能，延長其使用壽命，并在紫外光照射后仍具有良好的阻燃性能。該部分工作以The photoaging and fire performance of polypropylene containing melamine phosphate為題發(fā)表在ACS APPLIED POLYMER MATERIALS期刊上。文章作者為本中心19級博士生李雨純，通訊作者為北京化工大學王海僑教授和張勝教授。


抗光老化性能表征



257-01-紫外光輻照過程中PP以及PPMPP表面裂紋變化
圖1 紫外光輻照過程中PP以及PP/MPP表面裂紋變化






257-02-PP以及PPMPP在不同紫外輻照的羰基指數(shù)
圖2 PP以及PP/MPP在不同紫外輻照的羰基指數(shù)



在紫外光照射120h后，PP表面產(chǎn)生了大量深而密的裂紋，其羰基指數(shù)達到了51.21%，表明PP已經(jīng)發(fā)生了嚴重的老化降解。在阻燃劑MPP的存在下，PP/MPP表面產(chǎn)生的裂紋明顯變少，羰基指數(shù)更是明顯小于純PP，表明MPP有明顯的抗光老化性能。



257-03-PP與PPMPP在紫外輻照下的老化機理


圖3 PP與PP/MPP在紫外輻照下的老化機理


MPP的三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的存在可以吸收最多的紫外線能量，從而有效防止UVA光進入并損壞PP基體，從而有效地抑制PP的老化過程。



阻燃性能表征




257-04-紫外輻照前后的燃燒性能


圖4 紫外輻照前后的燃燒性能


PP在120h紫外輻照后，釋放更多的熱。這是由于輻照后PP分子鏈的降解會產(chǎn)生自由基和短分子鏈，從而使樣品更易燃。在加入MPP后，紫外輻照并沒有加快PP燃燒過程中產(chǎn)生更多熱，相反，還會有少量下降。



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