IFR阻燃ABS体系燃烧性能的研究

以均匀设计数学模型为基础,利用计算机辅助系统(CAD),研究膨胀阻燃剂(IFR)三组分,聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)对ABS阻燃性能的影响,体系中IFR质量分数为30％.结果表明:MEL用量为30份,APP/PER的质量比约为2/1时,垂直燃烧(UL-94)难燃级别可以达到Ⅴ-0级;固定APP/PER的质量比为2/1,随着MEL用量的增加,极限氧指数(LOI)降低,UL-94垂直燃烧时间增大;通过实验观察,提出“T型头”和“火焰簇”两种燃烧现象,并利用IFR阻燃机理,解释了LOI与UL-94形成竞争关系的原因.     

含磷三嗪环聚合物阻燃聚丙烯材料的制备及性能

利用自制的三嗪环低聚物(PMPT)及复合阻燃剂制备阻燃聚丙烯材料,研究复合阻燃剂APP/PER/PMPT用量对阻燃PP力学性能、热分解性能的影响,并初步推测阻燃剂PMPT的阻燃机理.结果表明:加入复合阻燃剂使阻燃PP的力学性能有所下降.TG曲线显示:复合阻燃剂使阻燃PP的热分解速率减小,热稳定性增加.复合阻燃剂APP/PER/PMPT使PP的氧指数(LOI)增加62%.APP/PER/PMPTF复合阻燃剂主要在凝聚相起到阻燃作用.     

膨胀型阻燃剂对聚丙烯-木粉复合材料阻燃及性能的影响

主要以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、以及自制的成炭发泡剂(CFA)复配成的膨胀型阻燃剂对聚丙烯-木粉复合材料进行阻燃.并通过一系列的性能实验研究了不同的阻燃剂配方及阻燃剂含量对聚丙烯-木粉复合材料的力学性能、阻燃性能、流变行为以及热降解行为的影响.结果表明,膨胀型阻燃体系可以提高聚丙烯-木粉复合材料的LOI与成炭性,当添加量为25%时,APP与PER复配阻燃的复合材料的LOI可达27.5,800℃时残余炭含量为19.24%.而且该阻燃剂的加入对提高材料的拉伸和弯曲强度有一定作用.     

IFR阻燃EVAC燃烧性能的研究

采用不同质量配比的聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)制备磷氮膨胀型阻燃剂(IFR)体系,用以阻燃乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC),探讨了三种组分配比对EVAC阻燃性能和力学性能的影响。用拉伸性能评价IFR与EVAC相容性对力学性能的影响。利用锥形量热仪(CONE)评价IFR用量对EVAC阻燃性能和燃烧火灾性能参数的影响及阻燃机理。结果表明,PER与EVAC的相容性优于APP与EVAC的相容性;在IFR体系添加量为30份,APP∶PER=4∶1时氧指数最高,达到28.5%,材料的垂直燃烧测试可达UL–94 V–0级,水平燃烧测试达到HB级;CONE测试表明当阻燃剂IFR添加量为30%时,EVAC的火灾性能指数提高,生烟速率下降。     

聚磷酸铵和季戊四醇对CR性能影响的研究

以氯丁橡胶(CR)为主体,探究了不同配比、不同含量的聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)对CR力学性能、燃烧性能的影响。结果表明,当阻燃剂总添加量为30%时,APP/PER质量比为3∶1时,CR复合材料燃烧性能最优;随着APP/PER总添加量的增加,极限氧指数升高,力学性能降低。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协同阻燃聚苯乙烯的研究

将可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配并添加至聚苯乙烯(PS)基体中,制备了PS/EG/APP阻燃复合材料。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL 94)测试,以及热重分析(TG)和扫描电镜分析(SEM)对PS/EG/APP阻燃复合材料的阻燃性能和热稳定性进行了检测,并优化了该材料配方。结果表明:复合阻燃剂EG/APP的加入,使得体系的LOI值与热稳定性均明显提高。其中当复合阻燃剂EG/APP的添加量为30 phr,且质量比为3:1时,阻燃体系的LOI值可达到31.8%,而单独添加同量EG或APP的阻燃体系,其LOI值仅为29%和20.8%,这说明EG与APP之间存在协同效应。     

膨胀型阻燃剂对热硫化硅橡胶阻燃性能的影响

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）对甲基乙烯基硅橡胶的硫化特性、力学性能和阻燃性能的影响,通过观察硅橡胶的燃烧灰烬,研究了硅橡胶的燃烧行为和膨胀型阻燃剂对硅橡胶的阻燃机理。结果表明,随着阻燃剂APP用量的增大,硅橡胶的正硫化时间延长,焦烧时间缩短,力学性能下降,阻燃性能提高。不加阻燃剂的硅橡胶的氧指数为27.4%,当APP用量为40份时,硅橡胶的氧指数为28.6%,垂直燃烧等级为FV-0级;随着膨胀型阻燃剂APP/PER/MEL用量的增大,硅橡胶的氧指数增加,当APP/PER/MEL用量分别为30/5/5份时,硅橡胶的氧指数为32%,垂直燃烧等级为FV-0级。硅橡胶的燃烧灰烬具有明显的＂壳-芯＂结构,表明燃烧过程中硅橡胶分子链和填料发生了相分离,其中壳层为白色致密物,随着膨胀型阻燃剂用量的增大,芯层颜色由半透明白色转变为黑色,表明膨胀型阻燃剂有利于成炭阻燃。     

MPOP/TPP/PER复合阻燃剂对PP燃烧行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯/三聚氰胺聚磷酸盐/磷酸三苯酯(PP/MPOP/TPP)和聚丙烯/三聚氰胺聚磷酸盐/磷酸三苯酯/季戊四醇(PP/MPOP/TPP/PER)复合材料,研究了不同阻燃组分配比对PP燃烧行为的影响。结果表明:当MPOP/TPP复合阻燃剂的添加量为30份、MPOP与TPP的质量比为20/10时,PP/MPOP/TPP复合材料的热稳定性下降,但其阻燃性能有一定程度的提高。在该体系中添加7.5份PER,当复合阻燃剂FR(MPOP/TPP=20/10)与PER的配比为22.5/7.5时,材料的热稳定性下降,但成炭效果增加,极限氧指数(LOI)达到22.6%,较纯PP提高了26.97%;同时材料的热释放速率、总释热量、有效燃烧热和有害气体的产率均明显减小,PP/MPOP/TPP/PER阻燃复合材料的阻燃性能显著提高。     

无卤阻燃PP/APP/PTP/PER阻燃性能和热性能

采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧试验和热失重(TG)等手段分析了含磷三嚷环聚合物(PTP)对阻燃聚丙烯的阻燃性能及热性能的影响.结果表明,PTP有助于聚丙烯阻燃性能的提高;当添加29%(质量分数)多聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/PTP阻燃剂时,阻燃聚丙烯LOI达到28.4%,UL-94阻燃级别达到V-0级,700℃时在氮气和空气中阻燃聚丙烯残炭率分别为25.5%和20.3%.     

APP/ADP体系阻燃木塑复合材料研究

选用聚磷酸铵(APP)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配用于木塑复合材料(WPC)的阻燃并研究了材料的阻燃性能。结果表明,纯WPC的氧指数(LOI)值为23.5%,当单独添加19%(wt)的APP时,材料通过了垂直燃烧测试UL-94 V-0级,LOI值为28.9%。当APP与ADP以质量比为6∶1复配,阻燃剂总添加量仅为15%(wt)时,材料通过了UL-94 V-0级,LOI值达到了28.7%,表明ADP/APP体系对WPC具有很好的协同阻燃效应。力学性能测试表明,APP/ADP体系的加入对材料的力学性能影响较小。热重分析测试表明,APP/ADP体系促进了材料的初期热降解,但提高了材料的成炭性能。锥形量热测试及扫描电镜对残炭的测试表明,APP/ADP体系的加入使得材料在燃烧过程中形成了膨胀、连续的炭层,很好地抑制了材料的燃烧,使得材料的热释放速率、总热释放量显著降低。