4A沸石与钙镁铝水滑石对膨胀阻燃聚丙烯的双重协效阻燃作用与机理

摘要

以研究开发聚丙烯(PP)高效阻燃体系为目的,采用一步共沉淀法合成了油酸钠修饰的十二烷基硫酸根插层的钙镁铝水滑石(O-SDS-LDHs),制备了4A沸石与O-SDS-LDHs对PP/无卤膨胀阻燃体系(IFR)的协效阻燃材料,研究了4A沸石与O-SDS-LDHs对PP/IFR阻燃性能和成炭性能的影响,阐述了4A沸石与O-SDS-LDHs对PP/IFR的双重协效阻燃机理。结果表明,PP/IFR/O-SDS-LDHs/Z1.0(质量比为75/23/1/1)材料的极限氧指数(LOI)值可达34.0%,垂直燃烧通过UL 94 V-0等级,无熔滴现象。热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)明显降低,自熄性提高。4A沸石与O-SDS-LDHs能使PP/IFR燃烧后形成连续致密炭层,并在残炭中形成交联网状结构,提高炭层致密度和牢固度,有效阻碍热量传递和可燃性气体扩散,明显提高了PP的阻燃效果。