阻燃EPDM/PP TPV的研究

研究制备工艺和阻燃剂用量对EPDM／PP阻燃热塑性硫化胶（TPV）性能的影响。结果表明，采用十溴联苯醚（FR-10）／三氧化二锑并用阻燃体系，阻燃剂在动态硫化前加入，EPDM／PPTPV的阻燃性能较好，但物理性能稍差，阻燃剂用量较大时，EPDM／PPTPV的阻燃性能较好，但拉伸强度减小；采用FR—10／三氧化二锑／氢氧化镁并用阻燃体系，氢氧化镁在动态硫化前加入，EPDM／PPTPV的阻燃性能稍好，物理性能和挤出外观质量略差，氢氧化镁用量对EPDM／PPTPV的阻燃性能影响不大。采用FR—1O／三氧化二锑／氢氧化镁并用阻燃体系，氢氧化镁在动态硫化前加入，可制备低硬度阻燃低发烟EPDM／PP TPV。     

聚磷酸铵阻燃体系对HIPS/OMMT阻燃研究

将钠基蒙脱土(Na~ -MMT)有机化改性,制成有机蒙脱土(OMMT),采用熔融插层法分别制备HIPS/OMMT复合材料和聚磷酸铵(APP)体系阻燃的HIPS/OMMT复合材料。结果表明,HIPS/OMMT复合材料具有一定的阻燃性能,但阻燃性能的提高比较有限;与仅添加OMMT时相比,APP体系阻燃的HIPS/OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性均得到进一步提高,以APP、季戊四醇(PER)和硼酸锌(ZB)为膨胀型阻燃剂对HIPS/OMMT复合材料阻燃性和抑烟性的提高更为显著。力学性能测试结果表明,APP体系的加入对复合材料的拉伸强度和冲击强度都有负面影响。     

无卤阻燃聚丙烯的制备与性能研究

通过熔融复合工艺,对聚丙烯(PP)进行阻燃和增韧改性。使用膨胀型阻燃剂(由聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)组成)为主阻燃剂,在此基础上研究了4A分子筛对阻燃体系的力学性能、阻燃性能及流变性能等的影响;在PP阻燃体系中加入三元乙丙橡胶(EPDM),探讨了EPDM对PP阻燃体系力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:4A分子筛用量为2%、EPDM用量为6%时,阻燃体系的综合性能最佳。     

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。     

新型无卤阻燃聚丙烯材料结晶性能

将多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)及有机化蒙脱土(OMMT)于160℃下预混,制备了新型膨胀型阻燃剂(IFR).以PP为基材,IFR为阻燃剂,聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)为增韧剂,马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融挤出制备了新型阻燃PP(FRPP).通过XRD、P...     

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。     

CaCO_3和EG与APP/PER/ZB体系协同阻燃交联EVAC基复合材料的研究

采用膨胀型阻燃剂[聚磷酸铵/季戊四醇/硼酸锌(APP/PER/ZB)体系]对交联乙烯–乙酸乙烯酯塑料(EVAC)进行阻燃改性,然后分别用CaCO3和可膨胀石墨(EG)进一步优化EVAC/APP/PER/ZB复合材料。采用极限氧指数(LOI)仪、锥形量热仪和扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料的阻燃性能及阻燃机理,并测试了复合材料的力学性能和介电性能。结果表明,随着APP/PER/ZB体系含量的增加,复合材料的LOI逐渐升高,热释放速率峰值、平均热释放速率、热释放总量逐渐降低;拉伸强度、断裂伸长率和介电常数逐渐下降,但介电损耗变化极小。CaCO3和EG优化的复合材料阻燃性能和拉伸性能均比未优化的有所提高,起到一定的协同阻燃效果,其中EG的优化效果最好;CaCO3对复合材料介电性能的影响与APP/PER/ZB体系大致相同,但高频下EG的影响较为显著,均明显降低了复合材料的介电常数和介电损耗峰值。     

原位合成甲基丙烯酸锌改性三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体

以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,研究了ZnO与甲基丙烯酸原位合成的甲基丙烯酸锌(ZDMA)为助交联剂对动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体(EPDM/PPTPV)性能的影响。结果表明,当交联剂DCP的用量为1份时,含有ZDMA的EPDM/PPTPV具有较佳的力学性能;当EPDM/PPTPV中填充5~20份ZDMA时,其力学性能较佳;随着ZDMA填充量的增加,PP的结晶度不断下降。     

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.     

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.     

新型阻燃技术在聚丙烯中的应用

将一种膨胀阻燃促进剂ＺＥＯ加入ＡＰＰ（聚磷酸铵）／ＰＥＲ（季戊四醇）膨胀阻燃剂中,用于阻燃ＰＰ（聚丙烯）。这种新型阻燃技术大幅度提高了ＡＰＰ／ＰＥＰ阻燃ＰＰ的效果,极限氧指数（ＬＯＩ）由２７．５上升到４２．０;垂直燃烧试验（ＵＬ－９４）达到Ｖ－０级;锥形量热仪给出的热释放和烟释放等参数也显著下降。本文还采用热重分析仪（ＴＧＡ）、自制热膨胀绝缘测量仪（ＴＦＩＴ）等手段研究了ＺＥＯ促进阻燃效果的机理。     

聚苯乙烯的无卤阻燃研究

采用正交设计法分析了聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)作为一种混合体系对聚苯乙烯(PS)的阻燃作用。实验表明,酸源、炭源、气源组成的膨胀型阻燃剂有良好的阻燃效果,PER对PS阻燃性能的影响显著。各个因子对材料力学性能和加工性能的影响不同:PER用量是影响拉伸强度、弯曲强度和流动性的主要因素;APP用量是影响无缺口冲击强度的主要因素;MEL用量是影响缺口冲击强度的主要因素。当APP、PER、MEL 的用量分别为30,20,5摩尔份时,阻燃PS获得较好的综合性能。     

Synergistic effects of hydroxy silicone oil on intumescent flame retardant polypropylene system

The effects of hydroxy silicone oil as a synergistic agent on the flame retardancy of intumescent flame retardant polypropylene composites (IFR-PP) were studied, and the IFR system mainly consisted of the ammonium polyphosphate (APP), melamine (MEL) and pentaerythritol (PER). The UL 94 rating, thermogravimetric analysis (TGA), cone calorimeter (CONE) and digital photograph were used to evaluate the synergistic effects of hydroxy silicone oil (HSO). It has been found that the PP composite containing only APP, MEL and PER does not show good flame retardancy at 30% additive level. The cone calorimeter results show that the heat release rate, mass loss rate, mass, total heat release, carbon monoxide and carbon dioxide of PP/APP/MEL/PER/HSO composites decrease in comparison with the PP/APP/MEL/PER composite. The digital photographs demonstrated that HSO could promote to form the homogenous and compact intumescent char layer. Thus, a suitable amount of HSO plays a synergistic effect in the flame retardancy.     

氧化锌对膨胀阻燃聚丙烯的影响

研究了协效剂氧化锌（ZnO）对聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、氰尿酸三聚氰胺（MCA）膨胀阻燃聚丙烯（PP）体系的阻燃协效作用。采用氧指数（LOI）、热失重法（TG）、锥形量热仪（Cone）、红外光谱（FTIR）等手段分析了ZnO对膨胀阻燃PP的影响。结果表明，氧化锌可提高该体系的LOI和阻燃性能，还可促进阻燃体系形成炭层，且可提高其炭层的强度，该体系氧化锌最佳用量应为1．0份。     

阻燃三元乙丙橡胶研究进展

综述了近10年国内外三元乙丙橡胶(EPDM)及其复合材料的阻燃研究状况,对卤系、金属氢氧化物型、磷系、硅系、膨胀型等阻燃体系分别进行了列表总结和分类讨论。卤系阻燃体系主要论述了常用的十溴二苯醚和十溴二苯乙烷及其协效阻燃体系;金属氢氧化物体系论述了氢氧化镁和氢氧化铝及其协效体系;磷系阻燃体系论述了微胶囊红磷、聚磷酸铵等;硅系阻燃体系论述了蒙脱土、纳米二氧化硅(SiO2)和有机硅氧烷等;膨胀阻燃体系论述了聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺(APP/PER/MEL)等阻燃体系。     

Flammability,thermal stability,and mechanical properties of ethylene-propylene-diene monomer/polypropylene composites filled with intumescent flame retardant and inorganic synergists

Three kinds of inorganic particles, zinc borate (ZB), organic montmorillonite (OMMT), and expanded graphite (EG) as synergistic flame retardants, are incorporated into ethylene-propylene-diene monomer/polypropylene (EPDM/PP) composites filled with intumescent flame retardants (IFR). The effect of three synergistic flame retardants on the combustion, thermal stability, and mechanical properties of the EPDM/PP/IFR composites are investigated by limiting oxygen index (LOI), UL-94 test, cone calorimeter test (CCT), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy, mechanical property testing, and dynamic mechanical analysis (DMA). The results from LOI, UL-94, and CCT show that the synergistic effect of IFR with ZB and EG is better than IFR with OMMT in the flame retardant EPDM/PP/IFR composites. The TGA results indicate that the thermal stability and char residues of the composites is improved with the addition of inorganic particles, which is attributed to the formation of dense char layers to isolate heat flow. DMA results including storage modulus (G'), loss modulus (G"), and loss factor (tan δ) suggest that the composites with inorganic particles exhibit more rubber-filler interaction, which limits the movement of the rubber chains.     

Synergistic effect of organo‐montmorillonite on intumescent flame retardant ethylene‐octene copolymer

Nanocomposite of thermoplastic elastomer ethylene‐octene copolymer/maleated ethylene‐octene (POE/POE‐g‐MAH) with organo‐montmorillonite (OMMT, 11 wt %) as masterbatch have been obtained by melt blending and it has been characterized by transmission electron microscopy (TEM). Flame retardant POE/POE‐g‐MAH/OMMT/ammonium polyphosphate‐pentaerythritol (APP‐PER) (an intumescent flame retardant with 75 wt % ammonium polyphosphate and 25 wt % pentaerythritol) composites were prepared by using melting processing to study their structures, flame‐retardancy, thermal, and mechanical properties. TEM showed exfoliated structures throughout POE/POE‐g‐MAH/OMMT masterbatch and POE/POE‐g‐MAH/OMMT/APP‐PER nanocomposites. Synergistic effect was observed between OMMT and APP‐PER resulting in significant improvements on thermal stability, flame‐retardancy and mechanical properties in the POE/POE‐g‐MAH/OMMT/APP‐PER nanocomposites. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

增韧改性阻燃聚丙烯的制备以及性能研究

将多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺及有机化蒙脱土通过160℃预混制备了膨胀型阻燃剂(IFR),马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,选用SBS、EVA、CPE、MBS分别对PP进行增韧改性,采用熔融插层法制备了阻燃聚丙烯(FRPP)。利用了TGA、LOI、SEM和力学性能测试等研究了不同种类的增韧剂和不同OMMT含量对阻燃PP的热稳定性能、阻燃性能、力学性能的影响。结果表明:加入IFR,PP的极限氧指数由17%升为31%,其中CPE体系的极限氧指数达到31%;体系的起始分解温度由纯PP的440.8℃升高到459.5℃,600℃的残炭率比纯PP提高15%以上。SBS的加入,使体系韧性改善最明显,其中OMMT对SBS增韧体系的拉伸强度有改善,对其他增韧体系反而降低拉伸强度。综合FRPP性能,采用SBS为体系的增韧剂,添加1phr OMMT,可以在提高体系的韧性同时,阻燃性能和拉伸性能可以得到进一步的改善。     

Synergistic Effect of Montmorillonite and Intumescent Flame Retardant on Flame Retardance Enhancement of ABS

The synergistic effects of organic montmorillonite (OMMT) and intumescent flame retardant (IFR) based on the ammonium polyphosphate (APP) and pentaerythritol (PER) on flame retardant enhancement of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) were investigated by using the limiting oxygen index (LOI), the UL-94 (vertical flame) test, thermogravimetric analysis (TGA), x-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The LOI data and vertical flame tests show that OMMT has a synergistic flame retardant effect with IFR and the LOI value of ABS/OMMT/IFR (96/4/20) reaches 28.7%. The TGA data demonstrate that the incorporation of OMMT and IFR is very effective in enhancing the thermal stability of ABS/OMMT/IFR system at high temperature (T > 500°C). The results of XRD show that the composite of ABS/OMMT is a kind of intercalated nanocomposite and the gallery height of ABS/OMMT nanocomposite is 3.5 nm. The microstructures observed by SEM demonstrate that a suitable amount of OMMT with IFR can promote formation of compact intumescent charred layers in ABS blends.