石墨插層化合物的合成及在塑料阻燃中的應用
4阻燃聚乙烯試樣的制作4.1原材料石墨插層化合物(EG)自制改性助劑市售4.2主要設置平板硫化機YX-50雙滾筒煉塑機SK-100B 3工藝流程1.工藝流程及工藝條件145C之間,于開煉機上開煉10- 150C之間保溫,壓力為5MPa時熱壓4- 5min,壓力為9MPa時繼續熱壓10~冷卻常溫自然冷卻30min左右,并施加一定的壓九5阻燃性能的測定及剖析5.1限氧指數LOI的測試:限氧指數測定按GB/2406-93〈塑料焚燒性能測試辦法》標準測試熱剖析:熱剖析條件是在空氣氛圍中,空氣流量為60ml/min,升溫速率為2試樣的測試比較:表3材料配方及氧指數序號由表3所列的數據可以看出,隨著石墨插層化合物(EG)的增加,材料的氧指數簡直正比例增加,闡明EG在聚乙烯中起到顯著的阻燃作甩在氧指數的測試過程中,我們可以分明地看到,隨著火焰的蔓延,試樣上方有大量的EG膨脹物生成,它籠罩了試樣的外表,阻隔了火源、空氣與試樣的接觸,阻止了火焰的繼續蔓延但是隨著EG填充量的增加,聚乙烯板材的力學性能有所下降,但是相比較其它無機阻燃劑,其力學性能下降不很明顯。
從TG和DTA可以看出空白樣P00的失重在500C之間,一階段內集中全副完成(失重率98.52%),并有顯著的放熱峰(峰值為519.2J/g)呈現,這闡明材料在這一溫度段發作激烈的裂解焚燒反饋,放出大量的熱,這也是塑料材料易燃和容易招致火災蔓延的直接起因。P01參與16.7%的EG后,其失重減緩,并且分為兩個階段停止(失重率別離為78. 71%和12.66%),500C左右時的放熱峰峰值減少(峰值為385J/g),并呈現一強的吸熱峰(峰值為7001J/g)P17.2材料的差熱剖析(DTA)參與33.3%的EG后,其失重繼續減緩,并且分為三個階段停止(失重率別離為57.13%、8.17%和27.29%),500°C左右時的放熱峰峰值繼續減少(峰值為89.96J/g),呈現強的吸熱峰(峰值為7112J/g)。P25參與44. 4%的EG后,其失重繼續減緩,且分為三個階段停止(失重率別離為39.02%15.35%和3857%),500C左右時的放熱峰峰值繼續減少(峰值為27. 98J/g),呈現強的吸熱峰(峰值為7605J/g)從以上剖析可以看出石墨插層化合物,在受熱條件下,體積急劇膨脹,窒息了火焰,同時生成的膨脹物,籠罩在基材的外表,使之抵達斷絕火源、延遲或中斷火蔓延的作用,另外石墨插層化合物膨脹時,其夾層釋放出的酸根粒子,不但促進了塑料材料的脫水炭化,而且其與鏈反饋中的自由基粒子聯合,中斷了鏈反饋的停止。在材料分解的后期(600°C以后),呈現了很強的吸熱峰,這是由于石墨插層化合物膨脹時吸收大量的環境熱量形成的。
這些狀況闡明石墨插層化合物一方面通過膨脹窒息、籠罩形成隔離膜中斷鏈反饋,抵達熱量緩釋的成效;另一方面自身不燃,并可以吸收環境熱量。這些足以闡明石墨插層化合物是多種阻燃機理集于一身的優異的阻燃劑。
6結論石墨插層化合物是一種優異的無機阻燃劑,可以明顯改善塑料材料的阻燃性能由于石墨插層化合物自身的性能特點決定了其對材料的物理力學性能影響較小,可以為了抵達較好的阻燃成效而參與較多的量。
我國有較豐碩的石墨礦資源,可以將其更多的應用于阻燃材料中。