海南PP材料产品有限公司

 在玻纤增强热塑性材料中，应用*广泛的材料为玻纤增强聚丙烯材料。聚丙烯（PP）是石化行业产量*大的塑料品种之一，具有物理机械性能优良、成型流动性好、耐溶剂等特点，用途广泛；但纯聚丙烯（PP）材料不能满足工业上的应用，必须通过改性处理，使之具备高强度、高韧性，符合汽车、家电、电子电器等行业的需求。玻纤增强PP是改性PP中的重要品种，由于玻璃纤维的增强，使之具有比纯聚丙烯（PP）树脂更好的机械性能。

 传统的玻纤增强PP绝大多数是含长度小于1mm短切玻璃纤维的塑料粒子（3mm×3mm），玻纤含量一般在10%~40%。这种短玻纤增强PP由于玻璃纤维短，在PP内部无规取向，使之注塑加工的产品存在一些外观和性能问题，不能满足工业应用的要求，如：容易发生翘曲、低温韧性较差、耐疲劳性一般等。

 针对短玻纤增强PP的缺点，长玻纤增强聚丙烯 (Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene，LGFPP)应运而生。与短纤维增强PP相比，LGFPP中纤维平行于粒料的轴向，纤维与粒料等长；而在短切纤维粒料内，纤维无规取向，其长度远小于粒料的长度。注塑成型后，LGFPP制品内纤维的平均长度较大，并且长纤维在注塑制品内可以形成一定的网络结构，使LGFPP制品的力学性能及其它物理性能均优于短纤维增强PP，具备高强度、高刚度、高抗冲击性能、高耐蠕变性能；LGFPP部件成型精度高、尺寸稳定性好、耐疲劳性能优良、在高温和潮湿环境中稳定性更好[1-2]。

 LGFPP的氧指数较低（在18左右），容易燃烧，燃烧过程发热量大，从而带来*的火灾隐患。在LGFPP的“以塑代钢”应用中，一些应用领域要求其具备较高的阻燃等级，因此需要对LGFPP进行阻燃改性，以满足下游应用行业的要求。PP材料可以采用的阻燃剂有溴系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂、红磷等，由于LGFPP加工过程温度较高，磷-氮系阻燃剂较难满足加工要求[2-4]，而红磷则存在制品外观发红的缺点，因此本研究采用溴系阻燃剂与三氧化二锑复配，来阻燃LGFPP。PP常用的溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷[5]，但其存在加工过程不熔化，与PP相容性一般的问题，影响PP的加工流动性和力学性能。八溴二苯乙烷是近年来合成的新型溴系阻燃剂，在结构上与十溴二苯乙烷类似，所不同的是溴含量较低（在78%左右），熔点155℃~170℃，热分解温度大于300℃，在LGFPP的加工过程中可以熔化，对LGFPP的流动性有促进作用。

 可膨胀石墨（EG）是一种新型功能性碳素材料，也是一种环保的无卤阻燃剂，在受热时，瞬间体积膨胀150~300倍，覆盖在聚合物表面，隔离热量，达到减缓或终止火焰蔓延的作用。EG单独使用阻燃效果较差，但研究表明，可以有效协同溴系阻燃剂的阻燃。本文研究了八溴二苯乙烷-三氧化二锑和EG对LGFPP的阻燃效果，并研究了三者的协同作用。