磷钼酸盐中金属离子对聚丙烯阻燃效率的提升

李一敏¹，王成乐²，李娟²

1. 中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波市高分子材料重点实验室

摘 要：多金属氧酸盐是一类新型催化剂,在很多领域表现出良好的应用价值。改变多金属氧酸盐的金属离子类型可以调节其性能。本研究将磷钼酸（PMA）阴离子与三种不同的金属（镍（Ni）、钠（Na）、锌（Zn））离子反应形成磷钼酸盐（PMos）,将其作为催化剂提升膨胀阻燃聚丙烯（PP）的阻燃效率。结果表明,单独添加膨胀阻燃剂（IFR）时,添加量达到25wt%才能使PP复合材料的阻燃等级达到UL-94V0级别,然而在PP/IFR中添加0.5wt%的磷钼酸钠（NaPMo）或磷钼酸锌（ZnPMo）后,仅需添加14.5wt%IFR即可使PP复合材料达到UL-94V0级别,而同样的配方下,磷钼酸镍（NiPMo）只能使PP复合材料达到UL-94 V1级别。不同的金属离子在PP/IFR中具有不同的催化活性,其中NaPMo和ZnPMo与IFR的匹配性较好, NiPMo较差。PMos通过促进IFR反应,缓和燃烧过程的热释放速率,并且形成阻隔作用更优良的炭层,提高PP与IFR的匹配性,进而提高了其在UL-94测试中的阻燃效率。

关键词：磷钼酸盐;金属离子;协同;成炭;阻燃效率;