接枝修饰SiO2及其在PP中协效阻燃与抗静电作用

作者：郑骏驰^*; 吴超; 刘继丹; 孟征; 孙兆懿; 钱晶

来源：工程塑料应用, 2023, 51(09): 144-151.

• 二氧化硅
• 化学接枝
• 协效阻燃作用
• 协效抗静电作用

以显著提升二氧化硅(SiO2)在聚丙烯(PP)中协效阻燃与抗静电作用效果为主要目标，首先，使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)尝试制备1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基氨基]-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]-2-丙醇(NDA)作为网络状分散助剂，结合红外光谱分析与液相色谱-质谱分析，证实NDA的成功合成。进一步，使用NDA对SiO2进行接枝修饰，通过红外光谱及热失重分析证实了NDA在SiO2表面的化学接枝；结合粒径分析与扫描电子显微镜观察确定经NDA修饰后的SiO2(NDA-S)呈现一种粒子相互连接、但颗粒间普遍存在小空隙的特殊网络状结构。在阻燃改性PP中，使用5%(质量分数，下同)的NDA-S替代总计2.5%的阻燃剂，经阻燃性能、力学性能测试确认，该情况下材料阻燃性能得以保持的同时，弯曲强度及其弹性模量还有一定程度提升；在抗静电改性PP中，额外加入10%的NDA-S，经电阻率测试确认，该情况下材料的体积电阻率降低超过一个数量级。研究结果表明，引入NDA对SiO2进行接枝修饰，能够提升SiO2在PP中协效阻燃与抗静电作用效果，为降低相应材料成本提供一个新方案。

• 单位
  北京航天试验技术研究所