PP中空板的防老化阻燃着色试验研究

PP中空板是一种新产品,当它用于户外构筑大棚顶或户外广告牌时.应该考虑具有防老化性、阻燃性和美观的着色性。但是.在实际使用中发现普通PP中空板在户外曝晒不久就开始损坏.而某些白色板、阻燃板损坏的程度更快,更严重,表面变黄,整体变脆等。针对上述如此迅速的老化现象。

提出了PP中空板防老化及阻燃剂、颜料与防老化剂相互作用的试验研究。

一、实验部分

1、主要原辅材料,见表1。

2、主要设备及仪器

1) 塑料中空板挤出生产线。

2) 气候曝露仪。

3) 紫外线老化仪。

4) 氧指数测定仪。

5) 强力试验仪。

3、主要标准:

l) GB/T1651一92《聚乙烯塑料中空板》。

2) GB3681一83《塑料自然气候曝露试验方法》。

3) ISO4892一91《塑料实验室光源曝露试验方法》。

4) TM33一79《合成羊毛包装织物抗紫外线试验方法》。

5) GB2406一80《塑料燃烧性试验方法氧指数法》。

4、配方设计及编号:见表2。

二、结果与讨论

表3为各配方板在户外曝晒老化试验结果;表4为荧光紫外灯人工加速老化力学性能试验结果;表5为荧光紫外灯人工加速老化颜色变化试验结果,图1为氙灯人工气候曝露老化试验结果;表6为燃烧性能试验结果。

1、树脂与防老化之间的关系

从表3可以得出共聚PP中空板专用挤出级料(配方)l的防老化性能明显优于均聚PP中空板(配方2),这说明使用共聚PP中空板对提高板的防老化性能是有效的。同时,从表3、表4还可以得出,添加防老化母料的PP中空板板(配方3)防老化性能优于未添加防老化母料的PP中空板 (配方2),其结果户外曝晒老化试验变脆时间高出10倍以上,荧光紫外灯人工加速老化试验撕裂力保持率高出18%以上。

2、防老化与着色之间的关系

气候曝露仪,加湿周期:(102/18),黑板温度,63±3℃,时间间隔:400h。

从表3、表5、图1可以得出锐钦型二氧化钦颜料(配方)6耐候性较差。进一步证实颜料可以起到光敏化剂的作用,从而导致经紫外稳定处理过试样的光稳定性急剧下降。因此.不能满足户外使用,56天板全部变脆损坏。同时,还可以得出,酞普蓝颜料(配方7)有较好的耐候性,虽然板使用343天.兰色已经明显变化,即微兰色,但板的耐候性还很好.并继续正常使用。从氙灯人工气候曝露老化试验结果可以看出,800小时板表面出现白要.即表面氧化,这说明稳定颜料还需要解决抗氧化问题。

另外,从表5还可以得出,艳佳丽红ZBP(48:2)颜料(配方8)的耐候性明显优地普通红色颜料(配方9),其结果荧光紫外灯人工加速老化颜色变化试验时间高出5倍。普通红色颜料板1000小时已变成白板。

3、防老化与阻燃、着色之间的关系

从表3、表5、表6、图1可以得出,十澳联苯醚阻燃剂和锐钦型二氧化钦颜料(配方5)都对PP中空板有加速老化作用,塑料板4天后表面变黄变脆,8天后已完全破裂。对干只有十澳联苯醚阻燃剂,虽然添加了聚合型受阻胺光稳定剂(配方4),改善了一些防老化性能(与配方6比较).但是,还没有使用价值,塑料板10天后表面变黄变脆.而且从表6可以看出对阻燃效果有一定的影响。这进一步证实受阻胺基团与含卤添加剂之间有对抗作用,其结果一方面影响了受阻胺光稳定剂的光稳定作用的发挥;另一方面还可能导致其他有益作用的丧失图。从氛灯人工气候曝露老试验结果可以看出.配方4板很短时间就急剧变色,400小时板就破碎。

从表3、表5、表6还可以得出,采用受阻苯酸盐光稳定剂(配方10)比采用聚合型受阻胺光稳定剂(配方11)阻燃性能好(不加光稳定剂试验,纯PP中空板添加ZRMPP一2阻燃母料15份氧指数为31)。同时,可以看出配方10、配方11板由于采用了金红石型二氧化钦颜料和其它含卤复合阻燃剂,提高了耐候性(与配方4、配方5比较),并继续进行户外暴曝晒及人工加速老化试验。也基本符合使用的阻燃性能要求。

三、结论

1、共聚PP中空板专用挤出级树脂(EPS30RE)具有很好的防老化性能。同时,添加聚合型受阻胺光稳定剂的普通共聚PP中空板以及共混PP中空板也有较好的防老化性能。

2、采用金红石型二氧化钦颜料、酞普兰颜料以及艳丽红ZBP料制成的PP中空板,具有较好的耐候性。如果再添加光稳定剂、抗氧剂等可以进一步稳定颜色.提高耐候性。

3、采用金红石型二氧化铁颜料、含卤复合阻燃剂以及受阻苯酸盐光稳定剂,可以获得防老化性能、阻燃性能以及着色性能相互协内效应好、较理想的PP中空板。通过试验已获得初步成果.并正在继续进行户外曝晒及人工加速老化试验。

4、随着我国建筑工业的高速发展.以及塑料制品的广泛应用,对塑料的防老化、阻燃、着色要求越来越高,因此.有等于进一步开发与应用。