DPDBO/Sb2O3/DMDPB在阻燃处理中的应用
摘要 研究了2，3- 二甲基 - 2,3 苯基丁烷（DMDPB）、三氧化二锑（Sb2O3）和十溴二苯醚（DBDPO）的加入对低密度聚乙烯（LDPE）的拉伸和阻燃性能的影响。讨论了DBDPO与Sb2O3加入量的不同给LDPE的拉伸强度、断裂伸长率和阻燃性能带来的差异。同时研究表明少量的DMDPB加入LDPE/Sb2O3/ DPDBO体系，即可显著提高断裂伸长率和阻燃性能。
关键词 低密度聚乙烯（LDPE） 2，3- 二甲基-2，3-苯基丁烷（DMDPB） 拉伸性能 三氧化锑（Sb2O3） 十溴二苯醚（DBDPO） 阻燃
低密度聚乙烯（LDPE）是一种具有较好的软化性、伸长率、电绝缘性、透明性及较高的耐冲击强度的白色树脂，在农业薄膜、工业薄膜、日用制品、中空溶剂、电线电缆等材料制备中应用广泛。但其中氧指数仅为18，可燃且燃烧时有滴淌现象，着火后不易扑灭。近年来由LDPE燃烧引起的火灾造成的经济损失数以亿计，因此对LDPE材料进行阻燃处理势在必行。
在进行阻燃处理的同时应该兼顾材料的力学性能，不能以大幅度牺牲力学性能为代价换取阻燃性能的提高。故此同步研究了复合阻燃剂的加入对材料的拉伸性能和阻燃性能的影响。
联枯（DMDPB）全名为2，3- 二甲基-2，3-苯基丁烷，其分子式为
。由于结构上的特殊性，相应季碳原子间的C- C键稳定性不高，易离解而形成自由基，国外把双枯基及其衍生物归于具有不稳定C- C键的自由基引发剂，主要用作阻燃增效剂和交联共聚催化剂。与过氧化物、偶氮化合物等一般的自由基引发剂相比稳定性高，使用安全。
1 阻燃机理
1.1 卤—锑协同阻燃体系阻燃机理
十溴二苯醚（DPDBO）三氧化锑（Sb2O3） 属于常见的卤—锑气相协同阻燃体系。
1.2 DMDPB的协同阻燃机理
联枯作为阻燃增效剂，一方面通过形成自由基使卤素链转移结合；另一方面，当外界温度升高，促使卤素自由基的生成以达到阻燃效果。
反应如下：
2 实验部分
2.1 原材料
低密度聚乙烯（LDPE）：112A 联枯（DMDPB）
十溴二苯醚（DBDPO） 三氧化锑（Sb2O3）
2.2 仪器设备
X(S)K - 160B型开放式炼胶机（塑）机 I J 系机械式拉力试验机
ⅡY – W型万能制样机 0.5t平板硫化机
2.3 试样制备
加料及混合：按配方称取LDPE、阻燃剂；加料
由表1可知，随着DBDPO加入量的增加，体系的阻燃性能提高，当加入量达到12份时，即可具备很好的阻燃性能。
兼顾拉伸性能和阻燃性能，同时考虑到成本因素，可以确定体系中DBDPO的恰当用量为12份。
3.2 Sb2O3 加入量的确定
LDPE/DBDPO（质量比）=100 / 12。图3和图4分别为Sb2O3 加入量对复合体系拉伸强度和断裂伸长率的影响。
由图3可知，随着Sb2O3加入量的增加，体系的拉伸强度是呈下降趋势的；而从图4中看到，在Sb2O3 加入量达到5份时，体系的断裂伸长率达到最大值。
Sb2O3 加入量对复合体系阻燃性能的影响见表2 。
从表2可以看到，当Sb2O3 的加入量达到3份时，体系即可具备良好的阻燃性能。统筹考虑的结果是，Sb2O3 的恰当用量可以确定为5份。
3.3 DMDPB的阻燃增效作用
DMDPB的阻燃增效作用国外研究较多，关于DMDPB的加入对LDPE各项性能的影响，我们将另有文章发表。本文只选择LDPE/ Sb2O3 /DBDPO（质量比）=100 /5 /3体系作为基质（LDPE为100份），加入1份DMDPB，进行相关研究。燃烧试验结果见表3 。
由表3可以看到，在相同基质下，少量DMDPB的加入，不但可以大幅度提高断裂伸长率，还能有效改善阻燃性能。
4 结论
（1） 将DBDPO加入到一定质量比的LDPE / Sb2O3 体系中，随着加入量的增加，体系的拉伸性能下降，而阻燃性能则随之上升并在加入量到达一定值后达到 FⅡ—1级 。
（2） 而一定质量比的LDPR / DBDPO体系中加入Sb2O3 ，拉伸强度随加入量的增加而降低，断裂伸长率则在此过程中出现最大值；阻燃性能在加入量达到一定值后即可达到FⅡ—1级 。
（3） LDPE / Sb2O3 /DBDPO体系中添加少量的DMDPB，拉伸强度与添加前相近，与此同时阻燃性能与断裂伸长率则有大幅提高。
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