PP中空板表面膨胀型阻燃涂料的研制
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PP中空板表面膨胀型阻燃涂料的研制
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乐发ll来源:zzseo 发表时间:2018-07-11 10:46:30 浏览人数:
乐发ll导读:聚丙烯(PP)是环球产量较大的树脂之一,经过改进的PP中空板被广泛应用于包装纺织品、建材、汽车、电子、电气、办公用品及日常生活用品等很多行业,但由于PP中空板属于易燃材料,其氧指数仅17.0%~18.0%,并且成碳率很低,燃烧时产生熔滴,使得PP中空板在很多领域的应用受到了限制(limit)。目前,对PP的阻燃问题研究虽然很多,但主要是阻燃剂作为填充剂加入中空板内,对膨胀型阻燃涂料的研究较少,我们研制了一种用于PP中空板表面的膨胀型阻燃涂料,它通过膨胀发泡隔离火源,达到对PP中空板阻燃的目的(P..
聚丙烯(PP)是环球产量较大的树脂之一,经过改进的PP中空板被广泛应用于包装纺织品、建材、汽车、电子、电气、办公用品及日常生活用品等很多行业,但由于PP中空板属于易燃材料,其氧指数仅17.0%~18.0%,并且成碳率很低,燃烧时产生熔滴,使得PP中空板在很多领域的应用受到了限制(limit)。
目前,对PP的阻燃问题研究虽然很多,但主要是阻燃剂作为填充剂加入中空板内,对膨胀型阻燃涂料的研究较少,我们研制了一种用于PP中空板表面的膨胀型阻燃涂料,它通过膨胀发泡隔离火源,达到对PP中空板阻燃的目的(Purpose)。防静电中空板是中空板的一种,比普通导电中空板增加了防静电的功能,表面电阻率不一样,防静电中空板是106-1011Ω;,导电中空板一般104-105Ω!防静电中空板一般采用环保无污染可回收热塑性聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)树脂等专门的防静电原料制成,是防静电的新型周转包装的材料。环保功用:属环保绿色商品,可回收再利用。材料:选用环保无污染可回收热塑性聚丙烯(PP)、聚乙烯(HDPE)树脂和各种辅料。
实验部分
1、实验试剂与仪器
实验试剂:环己酮,分析纯;浓硫酸,分析纯;流平剂835,工业级;润湿分散剂DP-929,工业级;羚基丙烯酸树脂(FS-3),工业级;PP附着剂B-13MJI,工业级;消泡剂54X(),工业级;固化剂N-75,工业级;季戊四醇,工业级;只聚氰胺,工业级;磷(P)酸二氢钱,工业级;铬酸钾,工业级;实验所用的PP材料为中空板生产的环保型PP中空板。
主要实验设备:400180-220型单相研磨分散机;QXD型刮板细度计;涂-4杯黏度计;202-0型台式烘干箱。
1.2对PP中空板的衰面处理(chǔ lǐ)
表面处理的方法有:化学法、熔融法、低温(dī wēn)等离子体法、气体热氧化法、辐射(Radiation)法、涂授处理、酸(碱)性脱脂剂处理等。我们采用化学法对PP中空板进行表面处理。这种方法主要通过处理液与高分子(高聚物)材料发生强氧化或腐蚀作用,使塑料表面的分子被氧化或撤去部分分子,在材料表面导入梭基,磺酸基等极性基团,增加了PP表面与树脂的粘附性。处理液组成为:铬酸钾4.4%,浓硫酸88.3%,水7.3%。
处理温度70~75℃,浸润5~10mnm,取出后充分水洗,室温下干燥或烘干。
1.3涂料的配方
1.3.1树脂的选择
经基丙烯酸树脂因具有经基、梭基而有利于增加附着性,而且成本低廉、性能优良。不同型号经基丙烯酸树脂对PP中空板的附着性实验见表1。
从表1可看出:针对同一种参考溶剂与PP材料,FS-3060的性能明显要优于其它两种树脂,所以.我们选择FS-3060作为涂料基料。
1.3.2溶剂的选择
本实验(experiment)采用溶解度参数相近原则,对溶剂进行优化及选择,其结果见表2。
从表2中可看出:这两种溶剂与基材PP的溶解度参数相差很大,而与FS-3060树脂的溶解度参数相差较小,符合塑料涂料的配漆原则。我们选择溶剂Ⅱ与树脂FS-3060配漆。
1.3.3其他助剂的选择
根据助剂的适用范围和特性,及与树脂FS-3060的相容性,本实验选择835作为流平剂;DP-929作为润湿分散剂,其储存稳定(解释:稳固安定;没有变动)性优异,可防止颜料絮凝的发生,保持粘度与细度的稳定,不易褪色、发花;选择5400作为消泡剂。
13.4涂料的涂装及其性能检测
我们采用刷涂法施工。涂层用酒精喷灯进行燃烧检测与自熄时间测定。酒精喷灯的燃烧温度可达700~1000℃,观测涂层的膨胀(inflate)速度、膨胀高度及膨胀碳层的改变、硬度和破裂情况。
1.3.5基本涂料配方
采用总质量(Mass)控制法,经过多次实验.确定涂料配方为:经基丙烯酸树脂FS-3060,B-13MLJ(附着剂),7g;835(流平剂),1g;5400(消泡剂),1g;DP-929(分散剂).1g;环己酮,40g。
1.4结果与讨论
1.4.1阻燃剂配方探讨
资料表明:炭化剂季戊四醇,催化剂磷(P)酸二氢馁,发泡剂三聚氰胺3种试剂具有优良的阻燃效果.
3种试剂的较佳质量百分比为:炭化剂50%,催化剂(30%~40%),发泡剂(10%~20%)。配合使用无机阻燃剂(Flame retardant),使所形成的涂膜具有较厚的厚度,以便在遇火受热时有更厚的发泡层,发挥更大的阻燃作用。
阻燃涂料(paint)关键是看:
(1)3种阻燃剂的较佳配比;
(2)涂料与阻燃剂的较佳比例(proportion);
(3)阻然体系的固体颗粒与涂料(paint)的相容性;
(4)颗粒细度对阻燃性能的影响,保证其细度通过200目的分子筛。
1.42阻燃剂配比对涂料性能的影响。
涂料控制在100g,阻止燃烧剂总量(quantum)控制在20g。中空板(也叫中空隔子板、万通板、瓦楞板、双壁板)英文名是: pp plate sheet,是一种重量轻(空心结构)、无毒、无污染、防水、防震、抗老化、耐腐蚀、颜色丰富的新型材料,相比于纸板结构产品,中空板具有防潮、抗腐蚀等优势。用酒精喷灯进行燃烧检测,具体结果见表3。
由表3可知:季戊四醇(chún):磷酸二氢按:三聚氰胺以
3:l:6为佳。
另用打火机对涂膜进行燃烧,发现只变黑,成炭效果(effect)好,起泡性能不好,没有火焰燃烧现象。说明可能在低温(dī wēn)情况下是以成碳为主,高温情况下以发泡为主。
1.4.3阻燃剂用量对涂料性能(xìng néng)的影响
按上述阻燃剂配比,分别用不同量复合阻燃剂体系进行比较实验,具体结果见。
结果表明:控制(control)涂料(paint)与阻燃剂的配比为
4:l时,涂料的性能指标可以保证,而且阻燃效果好。中空板又名万通板,大都指PP中空板,英文名(polypropylene hollow sheet),是聚丙烯原料掺合聚乙烯原料经过中空板生产线挤出成型,板材的截面为格子形状,因此也叫格子中空板,在国外也有叫双壁板(TwinWall Polypropylene Sheet),在国内的叫法就多了,如:塑料中空板,塑胶中空板,万通板,PP中空板,也有人叫蜂巢板,这些都跟人们的使用习惯有关。PP中空板的颜色丰富多样,厚度也是可调性的,如“莞良包材”品牌的PP中空板厚度范围在(2-10mm),在国外有些工厂的板材厚度可达12mm。
1.4.4无机添加剂对阻燃效果(effect)的影响
经过大量的实验证(Experimental)明,向阻燃涂料中加人云母,使得涂料变得更加致密、结实,涂料的阻燃效果(effect)更加理想。防静电中空板是中空板的一种,比普通导电中空板增加了防静电的功能,表面电阻率不一样,防静电中空板是106-1011Ω;,导电中空板一般104-105Ω!防静电中空板一般采用环保无污染可回收热塑性聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)树脂等专门的防静电原料制成,是防静电的新型周转包装的材料。环保功用:属环保绿色商品,可回收再利用。材料:选用环保无污染可回收热塑性聚丙烯(PP)、聚乙烯(HDPE)树脂和各种辅料。绢云母是白云母成密实状微晶集合体的亚种,具有丝绢光泽,100~4侧)目绢云母耐火度较高、绝缘隔热理化性质稳定。
2结语
PP中空板易燃,且燃烧时形成熔滴,同时PP中空板表面不易附着.通过表面处理和选择合适的树脂、促进剂等可解决这些问题。
PP中空板表面用铬酸钾.44%、浓硫酸(化学式:H2SO4)88.4%、水7.3%的混合液进行处理。
基本涂料配方为:经基丙烯酸树脂(FS-3060)50
G、B-13MLJ 7
G、流平剂835 1
G、消泡剂5400 1
G、分散剂929 1g.环己酮4g。
膨胀性阻燃剂配比:季戊四醇:磷(P)酸二氢铁:三聚氰胺为
3:
1:6。
膨胀性阻燃涂料的配方:基本涂料100
G、膨胀性阻燃剂用量(dosage)为25g,无机阻燃剂绢云母用量为2g。用以上配方可以得到发泡率和密实度都良好、附着力强的PP中空板用阻燃涂料。