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磷氮阻燃剂可以提高PP阻燃性及抗光老化性能

发布时间：2021.07.28

信息摘要：

磷氮阻燃剂MPP对PP光老化性能的影响，发现了MPP的存在能提高PP的抗光老化性能，延长其使用寿命，并在紫外光照射后仍具有良好的阻燃性能。并在PP分子链上产生过氧化物，造成主链的断裂，从而严重影响其使用性能。

来源：北化工阻燃

聚丙烯（polypropylene，简称PP）是应用广泛的通用塑料之一，然而，由于其主链的C-C键能与紫外光能量相似，暴露在紫外线下会引起一系列的光物理和光化学相互作用，从而破坏化学键并在PP分子链上产生过氧化物，造成主链的断裂，从而严重影响其使用性能。

北京化工大学火安全研究中心研究了磷氮阻燃剂MPP对PP光老化性能的影响，发现了MPP的存在能提高PP的抗光老化性能，延长其使用寿命，并在紫外光照射后仍具有良好的阻燃性能。该部分工作以The photoaging and fire performance of polypropylene containing melamine phosphate为题发表在ACS APPLIED POLYMER MATERIALS期刊上。文章作者为本中心19级博士生李雨纯，通讯作者为北京化工大学王海侨教授和张胜教授。

抗光老化性能表征

图1 紫外光辐照过程中PP以及PP/MPP表面裂纹变化

图2 PP以及PP/MPP在不同紫外辐照的羰基指数

在紫外光照射120h后，PP表面产生了大量深而密的裂纹，其羰基指数达到了51.21%，表明PP已经发生了严重的老化降解。在阻燃剂MPP的存在下，PP/MPP表面产生的裂纹明显变少，羰基指数更是明显小于纯PP，表明MPP有明显的抗光老化性能。

257-03-PP与PPMPP在紫外辐照下的老化机理

图3 PP与PP/MPP在紫外辐照下的老化机理

MPP的三嗪环结构的存在可以吸收最多的紫外线能量，从而有效防止UVA光进入并损坏PP基体，从而有效地抑制PP的老化过程。

阻燃性能表征

257-04-紫外辐照前后的燃烧性能

图4 紫外辐照前后的燃烧性能

PP在120h紫外辐照后，释放更多的热。这是由于辐照后PP分子链的降解会产生自由基和短分子链，从而使样品更易燃。在加入MPP后，紫外辐照并没有加快PP燃烧过程中产生更多热，相反，还会有少量下降。

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