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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,安全工程实验教程,Click to edit Master title style,安全工程实验教程,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,学院,阻燃材料实验,一、实验目的,1、了解PP的性能特点、应用及阻燃改性方法和原理。,2、掌握挤出机、注塑机等常用高分子材料成型设备的操作方法和使用；掌握阻燃PP复合材料的制备工艺。,3、掌握运用YZS-100型氧指数测定仪测定PP复合材料氧指数的根本方法，并运用氧指数评价常见材料的燃烧性能。,二、仪器设备,单螺杆挤出机；,注塑机；,高速混色机；,微机控制冲击实验机；,氧指数测试仪。,三、实验原理,1、聚丙烯的阻燃机理,聚丙烯所用阻燃剂主要分为无机化合物、有机化合物两大类。无机化合物主要包括有：氧化锑、水合氧化铝，氢氧化镁，硼化合物；有机化合物主要包括有机卤化物约占31%，有机磷化物约22%。按使用方法可分为添加型阻燃剂和反响型阻燃剂。添加型阻燃剂主要有：有机卤化物，磷化物，无机化合物。,不同的阻燃剂可起到不同的阻燃作用，它们能使燃烧的五个阶段中某一个或某几个阶段的速度加以抑制，最好能让燃烧在萌芽状态就被制止，即截断某一阶段来源或中断链锁反响，停止游离基的产生。,阻燃机理有多种：保护膜机理、不燃性气体机理、冷却机理、终止链锁反响机理、协同作用体系。阻燃剂的复配是利用阻燃剂之间的相互作用，从而提高阻燃效能，称为协同作用体系。,。,三、实验原理,2、聚丙烯阻燃协效体系,常用的协同作用体系有锑卤体系，磷卤体系，磷氮体系。,1锑卤体系。锑常用的是Sb2O3，卤化物常用的是有机卤化物。Sb2O3有机卤化物一起使用，能发挥阻燃作用，其机理认为：它与卤化物放出的卤化氢作用，生成SbOCl，然后SbOCl热分解产生SbCl3。,2磷卤体系。磷与卤素共存于阻燃体系中并存在着相互作用。例如，将磷化物和溴代多元醇用作聚氨酯泡沫的阻燃剂，研究其阻燃效能OI值及焦炭生成量与磷、溴含量之间的关系发现，阻燃剂中磷几乎全部转入到焦炭中，而且溴也转入到焦炭中，两者都促使焦炭生成量的提高；还发现300以下生成的焦炭中，磷原子和溴原子比例为l：1，在500下生成焦炭中，它们的比例为l：。这说明磷和卤素间有着特殊的相互作用。当采用芳香族溴化物时，这种作用消失。,三、实验原理,3磷氮体系。磷阻燃剂中参加含氮化合物后，常可减少磷阻燃剂用量，说明二者结合使用效果更好。例如，用磷酸和尿素将棉织物进行磷酸化，这是一种较早的棉织物阻燃处理方法，它们的结合降低了磷酸用量。用N羟甲基二烷基膦丙酰胺处理儿童睡衣，用磷酸铵处理木材、纸、棉纤维，都可以起到阻燃作用。,4膨胀型阻燃剂。由磷系、氮系及无机物组成的复合阻燃体系。具有阻燃效果好、燃烧时无滴落物、发烟少、无有毒气体、抑烟、不影响塑料原有性能。在受热时，在塑料外表可形成均匀的炭质泡沫层，起到隔绝热量及氧气的作用。一般由炭源、酸源、气源三局部组成。炭源：指含碳量比较高的多羟基化合物及潭水化合物，如淀粉、季戊四醇、多羟基树脂等酸源：一般为无机酸或加热时生成无机酸的一些化合物，如无机酸、磷酸铵盐APP，磷酸酯等气源：即发泡剂。,三、实验原理,3、聚丙烯阻燃剂体系分类,对聚丙烯进行阻燃研究，必须首先考虑以下的四个根本因素：阻燃剂在经久不息的加工温度下必须是热稳定的；阻燃剂不能与聚丙烯发生反响，但又必须与聚丙烯很好地相容，不能有析出和迁移效应；阻燃剂必须能够长久的保持其阻燃作用；阻燃剂不应有毒，燃烧时不产生毒性和腐蚀性气体。为此，对聚丙烯的阻燃研究，前人进行了大量的工作，并逐渐形成以下几种体系。,1含卤阻燃剂聚丙烯阻燃体系,2无机填料型阻燃剂聚丙烯阻燃体系,3含磷阻燃剂的聚丙烯阻燃体系,4含氮阻燃剂的聚丙烯阻燃体系,5含硅阻燃剂的聚丙烯阻燃体系,6膨胀型阻燃聚丙烯体系,四、实验步骤,1,、实验配方,实验配方如表,6-3,所示。,表,6-3,实验配方,四、实验步骤,2,、按配方称量好聚丙烯树脂及助剂，经混色机高速混合，也可采用手工混合，螺杆挤出机挤出，造粒，再用注塑机注射成型标准检测试样。,3,、按相应国标法检测其性能。氧指数性能按,GB/T2406-1993,测试，阻燃性能按,GB/T2408-1996,测试。,五、,实验结果处理,表,6-4 PP,阻燃材料缺口冲击强度测定记录,表,6-5 PP,阻燃材料氧指数测定记录,表,6-6 PP,阻燃材料性能测定,六、本卷须知,1操作挤出机、注塑机时要按规程操作，以防不标准操作带来的危险。,2制作试样数量10个，收集好，待测性能。,3同组成员之间要分工合作，确保按时完成实验。,
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