可膨胀石墨增效碱式硫酸镁晶须无卤阻燃EVA的研究

研究了无卤阻燃剂碱式硫酸镁晶须(MOS)和阻燃增效剂可膨胀石墨(EG)在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的填充量及其不同配比对EVA极限氧指数和UL-94垂直燃烧试验级别的影响。结果表明:EG对MOS阻燃EVA体系具有较好的阻燃增效作用。粒径和可膨胀倍数较大的EG具有更好的阻燃增效作用。     

膨胀型无卤阻燃TPV复合材料的制备及性能研究

以三元乙丙橡胶(EPDM)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/聚丙烯(PP)三元热塑性动态硫化橡胶(TPV)为基材,添加一种新型膨胀型无卤阻燃剂,制备出无卤阻燃EPDM/POE/PP三元TPV复合材料。通过UL94阻燃等级测试评价其阻燃性能,研究阻燃剂用量对其阻燃性能和力学性能的影响,同时考察界面相容剂马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物(SEBS-gM AH)对材料性能的影响。结果标明,随着阻燃剂用量的增加,材料的硬度和密度增大,拉伸强度和断裂伸长率不断减小。当阻燃剂用量≥50 phr时,3. 0 mm和1. 5 mm可达V-0等级;界面相容剂的加入能提高材料的力学性能而不影响阻燃性能;通过对燃烧后的残炭形貌观察得出,该膨胀型阻燃剂对TPV材料具有较好的阻燃效果。     

无卤阻燃聚丙烯材料的研究

用自制的膨胀型阻燃剂(IFR)与成炭剂、无机填料复配和聚丙烯(PP)共混,进行燃烧性能测试,考察了共混体系的燃烧行为;利用锥形量热仪研究了表面处理剂对膨胀阻燃体系的影响;用氧指数(OI)分析了阻燃剂及其他助剂在PP中的阻燃作用。结果表明,该阻燃体系既有较好的阻燃效果,又有抑烟作用。     

膨胀型阻燃剂与包覆红磷协效阻燃EPDM/EVM共混胶的研究

探讨了膨胀型阻燃剂和包覆红磷对EPDM/EVM共混胶的阻燃作用及两者之间的协效阻燃作用。结果表明,阻燃剂APP/PER配比为3∶1时阻燃效果最佳,极限氧指数(LOI)可达25.7;包覆红磷单用时对EPDM/EVM共混胶有一定的阻燃作用,但效果不理想;膨胀型阻燃剂与包覆红磷并用时,存在P—N协效阻燃作用。     

阻燃硅橡胶的研究进展

综述了硅橡胶的燃烧过程、阻燃技术和阻燃机理。介绍了填料型阻燃剂、膨胀型阻燃剂、化学阻燃剂和铂类阻燃剂的阻燃机理,进而阐明了硅橡胶阻燃技术的发展趋势。     

膨胀阻燃EVA的阻燃性能及机理研究

研究了由三嗪类齐聚物碳源(CA)和聚磷酸铵(APP)以质量比为1∶3复配组成的膨胀型阻燃剂(IFR)在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的阻燃作用,采用了氧指数、垂直燃烧和锥形量热法研究了IFR不同添加量对EVA阻燃效果的影响,并通过理论-实际热重分析、成炭分析等手段对IFR的阻燃机理进行分析推测。发现IFR对EVA有着良好的阻燃效果,当IFR总添加量为40%时,材料氧指数为43%,垂直燃烧可达到UL94 V-0级,热释放峰值(PHRR)由纯EVA的517 kW/m~2降低至83 kW/m~2,烟释放峰值(PSPR)由纯EVA的0.059 m~2/s降低为0.013m~2/s,平均质量损失速率(AMLR)相比纯EVA的0.048 g/s降低至0.011 g/s。通过对IFR的阻燃机理分析推测知,CA和APP在燃烧过程中相互反应生成了更加耐高温的结构,该结构在NH3的吹胀作用下形成膨胀炭层,膨胀炭层具有良好的隔热隔氧效果,从而使材料具有优良的阻燃性能。     

硅橡胶用阻燃剂的研究进展

综述了硅橡胶的燃烧过程和阻燃机理。介绍了填料型阻燃剂、化学阻燃剂、膨胀型阻燃剂和铂类阻燃剂等几种常见阻燃剂及其阻燃机理,展望了硅橡胶阻燃技术未来的发展趋势。     

无卤氮磷系阻燃剂对阻燃三元乙丙橡胶胶料性能的影响

以三元乙丙橡胶(EPDM)为主体材料,分别采用5种无卤氮磷系阻燃剂FR-680,206,AT-903C,FR35RP和FR21RP(用量为110份)制备阻燃EPDM胶料,考察5种无卤氮磷系阻燃剂对EPDM胶料性能的影响。结果表明：5种无卤氮磷系阻燃剂均能明显提高EPDM硫化胶的阻燃性能,EPDM硫化胶的极限氧指数均在30%以上;填充阻燃剂FR-680和FR35RP的EPDM硫化胶具有优异的物理性能,但其阻燃性能相对较差;填充阻燃剂FR21RP的EPDM硫化胶的拉伸强度为7.0 MPa,极限氧指数为39%,总热释放量最大值为83.43 MJ·m^-2,总烟释放量最小值为462.42 m²·m^-2,其综合性能最佳。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

环保低烟无卤阻燃线缆包覆材料的研制

研制环保低烟无卤阻燃线缆包覆材料。结果表明:主体材料为低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/三元乙丙橡胶(EPDM)(共混比36/54/10)体系,阻燃剂为氢氧化铝/无机填料Create-E/氢氧化镁(并用比60/30/60)体系,相容剂为EVA接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)(用量为8份)的线缆包覆材料物理性能、阻燃性能、电性能和环保性能均达到指标要求,成品线缆使用性能良好。     

新型磷-氮膨胀阻燃剂在改性聚丙烯中的应用研究

采用自制干法合成的磷-氮膨胀型阻燃剂(磷酸酯三聚氰胺盐,IFR)复配聚磷酸胺(APP)和聚四氟乙烯(PT-FE)阻燃改性聚丙烯(PP),利用极限氧指数法、垂直燃烧法分析了阻燃PP的燃烧性能,通过热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对阻燃PP的热降解过程、燃烧性能、残炭结构进行了分析,并研究了燃烧过程中复配阻燃体系对PP的阻燃机理。结果发现,IFR、APP和PTFE之间具有明显的阻燃协效作用;当阻燃剂总添加量为24%(APP为6%、IFR为17.5%、PTFE为0.5%)(质量分数)时,阻燃PP的极限氧指数达到30.1%,垂直燃烧测试达UL 94V-0级;加入阻燃剂还能提高PP的热稳定性。     

硼硅树脂的合成及其对PE-LD/EVA/IFR复合材料阻燃性能和力学性能的影响

利用二苯基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷合成了聚硼硅氧烷树脂,并探索了最佳的合成工艺条件。将聚硼硅氧烷树脂添加到低密度聚乙烯/乙烯醋酸乙烯酯共聚物/膨胀型阻燃剂(PE LD/EVA/IFR)复合材料中,以期可以提高膨胀型阻燃剂与聚合物基体的相容性。采用氧指数仪、热重分析仪、力学性能测试等表征手段分析了复合材料的阻燃性能、热性能和力学性能。结果表明,聚硼硅氧烷树脂可提高复合材料的阻燃效果,并且对复合材料的力学性能没有明显的影响。     

EG与IFR复合阻燃ABS的动态燃烧性和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N型膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂,阻燃剂添加量为20%(质量分数,下同),通过极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试(UL-94)仪、锥形量热(CONE)仪和扫描电镜(SEM)研究了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。结果表明,EG/IFR质量比为1/1为最佳配比,阻燃ABS的LOI达到29%,UL-94为V-0级;EG与IFR复合阻燃ABS,表现出一定的协同作用;通过SEM观察ABS/EG/IFR试样燃烧后样品发现,EG与IFR起到协同阻燃作用。     

Fabrication of phytic acid embellished kaolinite and its effect on the flame retardancy and thermal stability of ethylene vinyl acetate composites

A modified kaolinite by grafting with phytic acid (PA-g-Kaol) is fabricated, and it was introduced into ethylene vinyl acetate (EVA) with intumescent flame retardancy (IFR) together to improve the flame retardancy of EVA composites. The results show the limiting oxygen index value of EVA/ (18.0 wt% IFR)/ (2.0 wt% PA-g-Kaol) is 30.8%. Meanwhile, there is only one dripping produced in the vertical burning test. What's more, the flame-retardant mechanism is demonstrated by TG-IR, real-time-IR and GC–MS analysis. The results indicate that some pyrolytic products of IFR and PA-g-Kaol, like ammonia and phosphoric acid, catalyze the crosslinking of EVA and flame retardant, the resultant compact char protects the substrate from further burning.     

润滑剂对PP/IFR复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)为基体树脂、FR–1420为无卤膨胀型阻燃剂,分别加入乙撑双硬脂酰胺(EBS)、聚乙烯(PE)蜡、硬脂酸锌(硬锌)、硅酮及聚偏氟乙烯(PVDF)等五种润滑剂来制备阻燃PP复合材料(PP/IFR),考察了润滑剂及其含量对PP/IFR的阻燃性能和力学性能的影响,并对材料的热分解行为及炭层结构进行了表征和分析。结果表明,FR–1420含量为21%,五种润滑剂含量在0.5%~2%范围内变化时,对PP/IFR复合材料的力学性能影响不大,而对阻燃性能产生了明显影响;EBS与阻燃剂产生对抗作用,不论添加量多少,都显著降低PP/IFR的阻燃性,垂直燃烧等级由V–0级降低至无级;PE蜡、硬锌、硅酮及PVDF的添加量都存在一个最大值,当低于最大值时,不会影响PP/IFR的阻燃性,垂直燃烧等级均为V–0级,而高于最大值时,则会降低PP/IFR的阻燃性;PE蜡、硬锌、硅酮及PVDF均会不同程度延后PP/IFR的起始分解温度,略微降低其成炭率。     

硅酮粉协同膨胀阻燃剂阻燃HIPS研究

通过熔融共混制备硅酮粉(GM)协同膨胀阻燃剂(IFR)阻燃的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料,并通过红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析、X射线衍射以及电子拉力机等对材料和残炭进行表征。结果表明:与只加入IFR相比,GM的加入能明显提升阻燃材料的力学性能,改善IFR与HIPS的相容性,有效提高HIPS的阻燃性能。当加入2%GM和33%IFR时,阻燃HIPS的极限氧指数达到31%、UL-94测试达到V-0级。     

Percolation and catalysis effect of bamboo‐based active carbon on the thermal and flame retardancy properties of ethylene vinyl‐acetate rubber

The effect of percolation and catalysis of bamboo‐based active carbon (BAC) on the thermal degradation and flame retardancy of ethylene vinyl‐acetate rubber (EVM) composites with intumescent flame retardants (IFR) consisting of ammonium polyphosphate (APP) and dipentaerythritol (DPER) has been investigated. The vulcanization characteristics were analyzed by a moving die rheometer. Thermogravimetric analysis (TGA) and fire behavior tests such as limiting oxygen index (LOI), vertical burning (UL 94), and cone calorimetry were used to evaluate the thermal properties and flame retardancy of EVM composites. Scanning electron microscopy (SEM) was used to study the morphology of residues of EVM composites. The addition of BAC significantly increased the maximum torque (M_H) of EVM composites and EVM matrices. The combination of IFR with BAC can improve the thermal stability of EVM composites. Moreover, BAC can enhance char residue and promote the formation of a network for IFR. The current EVM/37IFR/3BAC composite achieved an LOI of 33.6% and a UL 94 V‐0 rating. The PHRR, total heat release (THR), and total smoke release (TSR) for EVM/IFR/BAC were greatly reduced as compared to EVM/40IFR. Also, the mechanical properties of the EVMIFR/BAC composites increased with increasing BAC contents. The physical percolation effect between BAC and EVM before and after thermal degradation, and the chemical catalysis effect between BAC and IFR during thermal degradation are responsible for the improved flame retardancy of EVM composites. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42414.     

阻燃高抗冲聚苯乙烯的增韧研究

分别以SBS、EPDM、EVA为增韧剂，研究了它们对阻燃高抗冲聚苯乙烯物理机械性能和阻燃性能的影响。结果表明，以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以EPDM或EVA为增韧剂所得复合材料的综合性能；复合材料的冲击强度随SBS用量的增加而增大。当SBS质量分数为18％时，其冲击强度达到10kJ／m^2左右，较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了8kJ／m^2左右，并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响。     

PP-g-MAH增容膨胀阻燃聚丙烯体系的研究

利用熔融共混制备了聚丙烯/膨胀型阻燃剂/马来酸酐接枝聚丙烯(PP/IFR/PP-g-MAH)阻燃复合材料。通过极限氧指数、热重分析、扫描电子显微镜及力学性能测试研究了PP-g-MAH对阻燃复合材料的阻燃性、热稳定性、微观形貌及力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH作为相容剂,当添加5 %的PP-g-MAH时,复合材料的极限氧指数达到30 %, 垂直燃烧达到UL 94 V-0级;随着PP-g-MAH含量的增加,阻燃剂和基体PP之间的界面作用力提高,体系的拉伸强度和弯曲强度均有提升,冲击强度减小幅度不大;与未加PP-g-MAH的复合材料相比,添加相容剂的复合材料成炭率明显提高。     

PP/EPDM热塑性弹性体动态硫化阻燃材料制备及性能研究

研究了聚丙烯/三元乙丙橡胶(PP/EPDM)体系在过氧化二异丙苯(DCP)、硫磺(S)和酚醛树脂(PF)三种不同硫化条件下的动态硫化过程。探讨了膨胀型阻燃剂三聚氰胺磷酸盐(MP)和双季戊四醇(DPER)对PP/EPDM动态硫化体系力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:在加入阻燃剂的情况下,PP/EPDM体系的阻燃性能得到了改善,但体系的力学性能下降较多。