氫氧化鎂[Mg(OH)2]作為一種無(wú)鹵阻燃劑,除能阻燃外還有消煙性能,而且脫水溫度高,比較適于加工溫度較高的PP等高聚物阻燃改性,在降低對(duì)環(huán)境的危害和材料安全處理方面更能滿足有關(guān)法規(guī)的要求,同時(shí)也使阻燃塑料更易于再生利用。特別是Mg(OH)2原料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,用它作為PP的阻燃劑有較高的經(jīng)濟(jì)效益,所以近年全國(guó)各地對(duì)用Mg(OH)2阻燃PP十分重視。然而目前多數(shù)企業(yè)在用Mg(OH)2阻燃PP時(shí),由于Mg(OH)2用量不足,需添加其他阻燃劑,致使配方成本居高不下。為此,筆者談一下在用Mg(OH)2作PP阻燃劑時(shí)應(yīng)注意的一些事項(xiàng)。
用Mg(OH)2阻燃PP時(shí),為使材料達(dá)到UL94V-0阻燃級(jí)(3.2mm試樣),用量應(yīng)≥60%,不過(guò),如用Mg(OH)2抑煙,則用量可低一些,含40%Mg(OH)2的PP的煙密度僅為未阻燃PP的約1/3。當(dāng)PP中Mg(OH)2含量達(dá)65%時(shí),其機(jī)械性能,特別是抗沖強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均顯著劣化。為了使Mg(OH)2阻燃PP材料的力學(xué)性能不至下降很多,應(yīng)選擇粒徑微細(xì)、粒徑分布窄而均勻的Mg(OH)2作原料,并進(jìn)行雙偶聯(lián)表面處理,以改善物料的流變性能,促進(jìn)混煉加工時(shí)通過(guò)Mg(OH)2/PP表面導(dǎo)熱而避免形成局部熱點(diǎn),并提高M(jìn)g(OH)2與PP的相容性,使其能在聚合物中較均勻地分散。
采用這種經(jīng)處理的Mg(OH)2阻燃PP時(shí),在對(duì)PP作增韌改性后,即使高M(jìn)g(OH)2含量的阻燃PP也可獲得良好的加工性能及物理機(jī)械性能。為使Mg(OH)2在PP中均勻分散,可用布斯捏合機(jī)(BussKenader),或德國(guó)產(chǎn)雙螺桿混煉擠出機(jī),或往復(fù)式單螺桿混煉擠出機(jī)來(lái)進(jìn)行混煉,并采用合理的加料混合混煉方式。例如,可將全部PP及增韌劑與所需量60%的Mg(OH)2第一次加入混合混煉機(jī)中先混合混煉數(shù)分鐘后,再第二次加入余下的Mg(OH)2。在加料時(shí)應(yīng)注意加料要均勻,計(jì)量要準(zhǔn)確。若采用密煉機(jī)混煉,對(duì)Mg(OH)2除采用兩次加入法外,還要準(zhǔn)確計(jì)量裝料率在87%～93%范圍內(nèi)較好。當(dāng)裝料率較少時(shí),混煉效果差,當(dāng)裝料率>95%時(shí),易造成Mg(OH)2凝集結(jié)團(tuán),難以分散均勻。混煉不均勻不僅使阻燃性能降低,而且拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率都降低,制品外觀也較差。
總之,采用對(duì)PP良好的增韌改性,用經(jīng)特殊表面處理并對(duì)粒徑及粒度分布控制的Mg(OH)2,采用適宜的混煉機(jī)械及兩次加料方法,可使Mg(OH)2在PP中分散均勻。這種阻燃PP可兼具很多應(yīng)用領(lǐng)域所需材料的機(jī)械性能及阻燃性能,還具有抑煙、低毒、無(wú)鹵、不用Sb2O3,環(huán)境友好,配方成本低的特點(diǎn),有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
