一、项目背景


该样品是一款阻燃剂,其中添加了聚烯烃树脂作为基体材料,但目前尚不明确所添加的树脂是聚丙烯(PP)还是聚乙烯(PE)。

https://nuoyan-pic.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/741b76bd-f21d-464e-b6d8-037abf9a9f89.jpg

图1: 阻燃剂颗粒

二、分析方案

由于PP和PE具有不同的热性能,尤其是熔点存在明显差异(PP的熔点通常在160–170°C之间,而PE根据类型不同,熔点范围较广,如LDPE约为105–115°C,HDPE约为130–145°C),因此可以通过差示扫描量热法(DSC)测定其熔融温度(Tm),从而判断具体使用的树脂种类。通过DSC测试可以获得样品在升温过程中的热流变化,识别出熔融峰的位置和形状,结合标准材料的参考数据,即可准确区分PP与PE,本次测试差式扫描量热仪测试。具体仪器及测试参数如下表所示:

项目

参数

仪器名称

差式扫描量热仪

样品

阻燃剂颗粒

测试气氛

N2

温度范围

室温~200℃,循环一次

升/降温速率

10℃/min

三、数据解读


下图为DSC测试曲线图

https://nuoyan-pic.oss-cn-guangzhou.aliyuncs.com/87e458a6-6fee-4755-84da-a1ca31df5053.png

DSC测试曲线图

通过对该DSC曲线分析,明显发现含有2个吸热峰,说明样品含有两种树脂。分别熔点为111℃的PE和166℃的PP。这两个吸热峰对应于材料在加热过程中发生的熔融相变,表明样品中存在结晶性聚合物成分。其中,熔点为111℃的吸热峰与高密度聚乙烯(HDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)的典型熔融温度相符,而166℃处的较高熔点则更接近等规聚丙烯(iPP)的熔融特征,说明该PP具有较高的结晶度和规整性。

四、分析结论

该阻燃剂中的聚烯烃树脂确实不止一种,主要包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。这两种树脂在阻燃体系中各自发挥着不同的作用。聚乙烯具有良好的加工性能和柔韧性,能够有效改善阻燃剂与基体材料之间的相容性,同时提升材料的抗冲击性能;而聚丙烯则因其较高的热变形温度和刚性,有助于提高最终复合材料的耐热性和尺寸稳定性。此外,PE与PP在燃烧过程中的成炭行为也有所不同,二者的协同作用可能促进更致密、连续的炭层形成,从而增强阻燃效果。因此,在该阻燃剂中同时引入PE和PP,不仅优化了材料的综合性能,还可能通过协同效应提升其阻燃效率,适用于对力学性能和防火安全要求较高的应用场景。