聚丙烯是一種量大面廣的材料，居五大通用塑料之首。由于它優異的綜合性能和高的性價比，廣泛應用于汽車、家電、電子產品、復合材料等。隨著技術的發展和人們對安全性要求的提高，聚丙烯的阻燃已經成為其在很多領域應用的必要性能。目前市面上有很多阻燃聚丙烯材料供應，其中滿足綠色環保要求的主流產品是膨脹阻燃聚丙烯。但是，目前，使聚丙烯的阻燃性能達到UL-94的標準所需的膨脹型阻燃劑的添加量比較高，至少需要20-30wt%，通常在25wt%以上。高含量阻燃劑的添加必然引起力學性能、熱穩定性等的惡化，無法滿足日益發展的下游技術和產品的要求。另外高的添加量也導致材料成本提升，不利于阻燃產品推廣。因此發展高效阻燃聚丙烯技術是解決該問題的必然途徑。
寧波材料所無鹵阻燃團隊李娟研究員等人采用一種簡單易行的方法，在商品膨脹阻燃劑體系中引入有機無機雜化催化劑，催化高效阻燃的同時，兼顧相容性。研究發現，在膨脹阻燃聚丙烯中引入催化劑之后，可以使阻燃效率大幅提高，使PP通過UL-94 V0級別測試的阻燃劑的含量從25wt%降低到15wt%，為目前國際上該類膨脹阻燃劑體系最高效率。而且通過調節催化劑有機和無機部分的結構，還可以很容易調節催化劑與聚合物的相容性，從而在獲得優異阻燃性能時不損失力學性能。該工作首次打破了商品膨脹阻燃劑添加量大于25wt%才能起到良好阻燃效果的局限，將高效膨脹阻燃體系的發展推進了一步，具有很強的應用價值。相關研究成果發表在英國皇家學會J. Mater.Chem. A（2013, 1:15242-15246）和RSC Adv.（2014, 4:32902-32913）；申請專利兩項（ZL201310315174.2，201310314817.1），由于創新性強，已有1項獲授權。此項研究得到了國家自然科學基金項目的資助。
高效阻燃聚丙烯效果圖
膨脹阻燃PP的沖擊強度
