聚丙烯是一种量大面广的材料，居五大通用塑料之首。由于它优异的综合性能和高的性价比，广泛应用于汽车、家电、电子产品、复合材料等。随着技术的发展和人们对安全性要求的提高，聚丙烯的阻燃已经成为其在很多领域应用的必要性能。目前市面上有很多阻燃聚丙烯材料供应，其中满足绿色环保要求的主流产品是膨胀阻燃聚丙烯。但是，目前，使聚丙烯的阻燃性能达到UL-94的标准所需的膨胀型阻燃剂的添加量比较高，至少需要20-30wt%，通常在25wt%以上。高含量阻燃剂的添加必然引起力学性能、热稳定性等的恶化，无法满足日益发展的下游技术和产品的要求。另外高的添加量也导致材料成本提升，不利于阻燃产品推广。因此发展高效阻燃聚丙烯技术是解决该问题的必然途径。
宁波材料所无卤阻燃团队李娟研究员等人采用一种简单易行的方法，在商品膨胀阻燃剂体系中引入有机无机杂化催化剂，催化高效阻燃的同时，兼顾相容性。研究发现，在膨胀阻燃聚丙烯中引入催化剂之后，可以使阻燃效率大幅提高，使PP通过UL-94 V0级别测试的阻燃剂的含量从25wt%降低到15wt%，为目前国际上该类膨胀阻燃剂体系最高效率。而且通过调节催化剂有机和无机部分的结构，还可以很容易调节催化剂与聚合物的相容性，从而在获得优异阻燃性能时不损失力学性能。该工作首次打破了商品膨胀阻燃剂添加量大于25wt%才能起到良好阻燃效果的局限，将高效膨胀阻燃体系的发展推进了一步，具有很强的应用价值。相关研究成果发表在英国皇家学会J. Mater.Chem. A（2013, 1:15242-15246）和RSC Adv.（2014, 4:32902-32913）；申请专利两项（ZL201310315174.2，201310314817.1），由于创新性强，已有1项获授权。此项研究得到了国家自然科学基金项目的资助。
高效阻燃聚丙烯效果图
膨胀阻燃PP的冲击强度
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