阻燃聚丙烯纤维的方法和材料

聚丙烯纤维是一种燃烧比较缓慢的材料，不能达到阻燃标准，其阻燃方法常用的有共聚、共混和表面处理三种。对于聚丙烯纤维的阻燃方法，目前国内外绝大多数采用共混法，即在PP粉料中加入阻燃剂，经共混造粒后进行纺丝，或制成高浓度阻燃母粒然后与PP切片共混纺丝。阻燃剂主要有如下几类：

（一）含磷型和膨胀型阻燃剂

含磷型阻燃剂包含无机和有机两种。无机类如磷化氢、氧化磷、磷化合物、磷酸盐、红磷、亚磷酸盐和磷酸盐等。有机类为反应型可大致分为三种：简单反应型磷酸盐单体、线型聚膦嗪、芳香环膦嗪。

（二）含卤型阻燃剂

含卤型PP阻燃剂的阻燃效果依赖于卤素的缓慢释放。卤素原子依附的基团性质取决于C—X键键能和燃烧过程卤素的释放率，脂肪族和脂环族卤素化合物因低的碳卤键能和相对慢的卤素释放率，阻燃效果比芳香族卤素化合物更有效。

（三）含硅型阻燃剂

含硅类阻燃剂是近年来国外少数几个国家开发的一类新型的无卤、低烟、低毒阻燃剂，其作用机理是硅氧烷在燃烧时可以生成硅—碳阻隔层，可起到阻燃效果。硅氧基聚合物燃烧时发热量低、烟雾少和毒性低，并具有很好的介电强度和热稳定性，是一种环境友好型阻燃剂。随着环保呼声的日益高涨，该类阻燃剂也将是今后阻燃剂研究与开发的主要趋势之一。(www.xing528.com)

（四）金属氢氧化物及其氧化物

PP金属氢氧化物阻燃剂的主要优点是低毒、低腐蚀和低排烟性。金属氢氧化物在燃烧过程中释放水，稀释燃烧区域的燃料，降低底物释放的热和温度，在高含量下可达到一定的阻燃效果。典型的金属氢氧化物阻燃剂是氢氧化铝和氢氧化镁。

（五）微胶囊化阻燃剂

如前聚酰胺阻燃中提及利用微胶囊化技术，不仅可以改善阻燃剂与聚合物的相容性，同时对阻燃剂可以很好地保护起来，从而改善其热稳定性能。微胶囊化的聚磷酸胺也可用于聚丙烯纤维的阻燃。

（六）阻燃剂配合使用

聚丙烯通过卤素阻燃剂和三氧化二锑等协效剂共同作用可获得协效阻燃效果。英国波尔顿材料研发中心指出，磷—溴协效阻燃体系用于聚丙烯纤维的阻燃具有良好的阻燃效果，环境污染小，而磷—氮协效阻燃体系用于聚丙烯纤维具有更好的阻燃效果，但是在聚丙烯纤维中的应用条件相对较高。纳米黏土在聚丙烯纤维阻燃中具有潜在的使用价值，相关研究也指出按稳定剂以质量分数为1%左右的添加量对聚丙烯纤维的阻燃也具有良好的阻燃效果。将五氧化二磷、季戊四醇和三聚氰胺配合使用制备膨胀型阻燃剂，用作聚丙烯的阻燃改性，结果证明，该阻燃聚丙烯为假塑性流体，具有良好的加工性，且燃烧时烟雾少，放出气体无害及生成的炭层能有效阻止聚合物的熔滴。