IFR-2000阻燃聚丙烯热性能研究

研究了用无卤膨胀型阻燃剂IFR-2000作阻燃剂的阻燃聚丙烯的热性能和阻燃性能。     

芳基磷酸酯/膨胀型阻燃剂协同阻燃PP的制备及性能研究

以间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)为阻燃协效剂,与三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)组成的膨胀型阻燃剂(IFR)复配,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了RDP的用量对PP/IFR体系阻燃性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMA)等手段对阻燃材料进行了表征。结果表明:RDP与IFR具有明显的协同阻燃作用。当RDP质量分数为5.0%时,阻燃PP的氧指数(LOI)从28.5%提高至30.5%,UL-94由V-1级提升至V-0级;此外,体系的缺口冲击强度也有较大幅度提高。     

三嗪膨胀阻燃剂/聚苯醚阻燃聚丙烯的性能研究

以三嗪成炭发泡剂(CFA)、聚磷酸铵(APP)及二氧化硅(Si O2)复配制备成三嗪膨胀阻燃剂(IFR);将聚苯醚(PPO)以不同的比例取代IFR体系中的CFA成分,制备出新型膨胀阻燃剂,并将其添加到聚丙烯(PP)中制备阻燃PP材料。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL 94)测试研究了材料的阻燃性能,通过拉伸性能、弯曲性能和冲击性能测试研究了材料的力学性能,通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热稳定性及热降解行为。结果表明:当阻燃剂用量为20%、PPO替换CFA的量为20%时,阻燃PP材料能通过UL 94V-0级,氧指数为31.0%;当阻燃剂用量为22%、PPO替换CFA的量为30%时,阻燃PP材料依然能通过UL 94V-0级,氧指数为30.9%,随着PPO替换比例的增加,材料的阻燃性能逐渐下降。力学性能测试结果表明,与单独添加IFR相比,随着PPO替换量的增加,阻燃材料的力学性能略有下降,但下降幅度不大。TGA测试结果表明,当阻燃剂用量为20%、PPO替换20%的CFA时,对材料的热降解行为和成炭性能几乎没有影响。总之,在保证材料阻燃性能的前提下,用适量PPO替换CFA,在一定程度上降低了三嗪膨胀阻燃剂及膨胀阻燃PP材料的成本,从而提高了产品的市场竞争力。     

膨胀型阻燃剂PEPA/MP阻燃聚丙烯的研究

用季戊四醇磷酸酯(PEPA)作成炭剂,与三聚氰胺磷酸盐(MP)和协效剂按一定比例复配成膨胀型阻燃剂(IFR),用于聚丙烯(PP)的阻燃。研究IFR含量对PP燃烧性能和力学性能的影响,结果表明:IFR添加量为23%时,阻燃PP的氧指数(LOI)为26.3%,阻燃等级达到UL94 V-0级。与PP相比,阻燃PP的拉伸强度、冲击强度降低,弯曲强度提高。采用差示扫描量热仪(DSC)、热失重(TG)、扫描电镜(SEM)等方法对阻燃PP的热性能、成炭性能等进行分析,结果表明:随IFR添加量增大,PP的结晶度增大,起始分解温度降低,高温成炭率提高。阻燃PP燃烧后形成表面致密,内部多孔的膨胀炭层结构。     

无卤膨胀型阻燃聚丙烯的性能研究

利用微胶囊化技术合成的新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。考察了阻燃剂IFR中聚磷酸铵（APP）的微胶囊包覆效果以及阻燃剂IFR对PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性以及表面形态等的影响。结果发现包覆后的APP粒度均匀致密，效果比较良好；在PP中添加的IFR阻燃剂质量分数达到30％左右时，有明显的成炭效果，氧指数达到32％，阻燃性能提高；力学性能下降也趋于平缓；且IFR与PP的界面相容性比较良好；阻燃PP材料的热稳定性也得到了提高。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6用ANTI-6对聚丙烯（PP）进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆；考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明：包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密，热稳定性提高；PP中添加25％ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果，氧指数达到30，阻燃性达UL94V～0级，改性PP具有优越的综合性能，耐热水性优于国外同类产品。     

膨胀型阻燃剂PEPA/MPP阻燃LGFPP性能研究

将季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配成一种膨胀型阻燃剂(IFR),用于对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)进行阻燃。采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、扫描电子显微镜观察、热重分析、力学性能测试等方法探讨了该IFR组成对LGFPP的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明,IFR的总添加量为20%,当PEPA与MPP质量比为11∶9时,复配阻燃效果最佳,阻燃LGFPP的极限氧指数值为26.1%,UL–94燃烧等级达到V–0级;生成的炭层致密、连续性好且稳定;阻燃LGFPP表现出较好的热稳定性与力学性能。     

氧化锌催化膨胀型阻燃剂对PP阻燃及力学性能的影响

研究了氧化锌催化膨胀型阻燃剂(APP/PER)对PP阻燃和力学性能的影响。研究表明,当APP/PER质量比为20/10,ZnO的质量分数为1．3%时,阻燃PP的LOI值达到最大;同时阻燃PP的拉伸强度和冲击强度比不含ZnO的PP有所提高。TG结果表明,ZnO的加入使阻燃PP燃烧时降解过程加快并生成更多的剩炭,形成稳定的保护层,从而提高了PP的阻燃效果。SEN的形貌观察表明,加入ZnO的试样燃烧炭膜孔径较小、孔膜较厚。     

新型氮磷阻燃剂NPR/PP复合材料性能研究

采用熔融共混方法,制备了新型氮磷阻燃剂(NPR)/聚丙烯(PP)复合材料;研究了不同NPR添加量对复合材料力学性能、热稳定性能和阻燃性能及炭层结构的影响。研究表明,NPR的加入在一定程度上降低了复合材料的拉伸强度,而缺口冲击强度会有大幅提高;热重分析(TG)实验和燃烧试验表明,NPR的加入使得残炭量增加,在燃烧表面形成了有效的保护层,燃烧速度逐渐减小,当质量分数为40%时,材料的阻燃级别可达到FV-0级,氧指数提高到23.3%。     

磷系阻燃剂FR/APP协效阻燃PP

采用氧指数测定仪、热重分析仪和锥形量热仪研究了磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)复配体系对聚丙烯(PP)材料阻燃性能的影响.结果表明,FR/APP提高了PP的极限氧指数(LOI)、热稳定性和残炭率,降低了热释放速率.当w(FR)为15%和w(APP)为10%复配阻燃PP时,复合材料的LOI为29.6%.阻燃级别达到UL 94 V-0级.     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6,用ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆;考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明:包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密,热稳定性提高;PP中添加25%ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到30,阻燃性达UL94V-0级,改性PP具有优越的综合性能,耐热水性优于国外同类产品。     

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。     

新型膨胀阻燃聚丙烯的热分解动力学研究

通过极限氧指数法 (LOI)和锥型量热仪(Cone)考察了膨胀阻燃聚丙烯体系(IFR/PP)的阻燃性能;利用热重分析法 (TG)研究了聚丙烯 (PP)及IFR/PP体系在不同升温速率下的热稳定性及热分解动力学,采用Kissinger及Flynn-Wall-Ozawa方法分析PP和IFR/PP的热分解表观活化能;利用Coast-Redfern方法确定了PP和 IFR/PP热分解动力学机理及其模型,得出了聚合物主降解阶段的非等温动力学方程,结果表明,IFR的添加提高了聚丙烯的阻燃性能,阻燃剂的提前分解降低了聚合物的热稳定性,PP和IFR/PP热分解反应均属于随机成核和随后增长反应,其机理函数为g(α)= -ln(1-α),反应级数n=1     

膨胀型阻燃聚丙烯的研究进展

介绍了膨胀型阻燃聚丙烯的阻燃机理,并对膨胀型阻燃聚丙烯的研究现状进行了综述。     

凹凸棒土协同膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

研究了凹凸棒土(ATP)在膨胀阻燃聚丙烯(FRPP)复合材料中的协同作用,揭示了协同作用产生的机理。膨胀型阻燃剂(IFR)由聚磷酸铵和季戊四醇复配而成。探讨了ATP含量对复合材料的极限氧指数(LOI)、锥形量热参数、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明,当用少量ATP代替IFR时,可以提高复合材料的LOI,显著降低复合材料的热释放速率峰值和烟生成速率,提高复合材料在550℃以上高温区间的热稳定性。当复合材料中ATP质量分数在3.0%~7.0%时,复合材料的拉伸强度有提高。     

4种PEPA衍生物阻燃剂的合成

1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与三氯氧磷分别以摩尔比2∶1和3∶1反应,得到二(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酰氯(中间体Ⅰ)和三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(d),产率分别为84.7%和80%。中间体Ⅰ再分别与三溴苯酚、五溴苄基溴及三聚氰胺反应得到另外3种具有笼状结构的磷酸酯化合物(a~c),收率依次为70%,73.5%,81%。用红外、核磁、元素分析等手段对a~d 4种化合物进行了表征,对其合成工艺进行了探讨。热失重数据表明,目标产物均有较好的成炭性和热稳定性,化合物a~d的初始热分解温度分别为285,325,320,337,500℃时残炭质量分数分别达38.4%,26.3%,56.5%,50.0%。     

磷-氮系膨胀阻燃剂对聚丙烯性能的影响

对阻燃聚丙烯（PP）进行了力学性能测试,利用差示扫描量热仪、热失重分析仪、锥形量热仪和体视显微镜对阻燃PP的各项性能进行了进一步的表征。结果表明,随着磷-氮阻燃剂（IFR-3）用量的增大,PP的拉伸强度和冲击强度先增大后减小;阻燃剂IFR-3能使PP的熔融温度和结晶温度均提高,同时也使PP的分解温度降低,残余物增大;随着阻燃剂IFR-3用量的增大,PP的极限氧指数不断增大;当阻燃剂IFR-3用量为30份时,厚度为3.2 mm的PP试样垂直燃烧性能达到UL 94 V-0级,当阻燃剂IFR-3用量为35份时,厚度为1.6 mm的PP试样达到UL 94 V-0级;阻燃剂IFR-3能够显著降低PP的热释放速率和生烟速率。     

含磷氮膨胀型阻燃剂的合成及其阻燃尼龙11的性能

以马来酸酐、三聚氰胺和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,合成了一种新型膨胀型阻燃剂,并通过熔融共混法制备了阻燃尼龙11。对阻燃剂的结构进行了表征,并研究了阻燃尼龙11的燃烧性能、力学性能、热性能和燃烧后炭层微观形貌。结果表明,当阻燃剂质量分数为20%时,阻燃尼龙11的极限氧指数达到30%,并且在进行垂直燃烧时达到离火自熄。随着阻燃剂含量的增加,阻燃尼龙11的质量保持率呈上升趋势,当阻燃剂质量分数为20%时,阻燃尼龙11在700℃时的质量保持率为10.18%,与纯PA11相比,提高了9.7%,但是阻燃尼龙11的拉伸性能与冲击强度均呈下降趋势。阻燃尼龙11燃烧后的成炭效果显著。     

金属氧化物对聚丙烯膨胀阻燃体系阻燃性能的影响

采用聚磷酸铵（APP）和三聚氰胺（MEL）作为聚丙烯（PP）的膨胀型阻燃剂（IFR），添加微量金属氧化物（ZnO和Cr2O3）制备出阻燃效果较好的聚丙烯阻燃材料。研究了不同含量的金属氧化物（ZnO和Cr2O3）对材料阻燃性能的影响。利用氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、热分析（TG）、扫描电镜（SEM）研究了金属氧化物（ZnO和Cr2O3）对聚丙烯阻燃材料阻燃性能的影响、材料热降解过程的影响、在阻燃体系中的分散情况以及燃烧产物的微观结构。结果表明：添加1％ZnO和1％Cr2O3的阻燃材料，LOI分别为28％和26％；ZnO和Cr2O3的加入，改变了材料的热降解过程；ZnO使材料在燃烧时形成了连续、致密、封闭的焦化炭层，相对于Cr2O3显示出更好的阻燃效果。