APP/EG对PIR-PU泡沫材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵/膨胀石墨(APP/EG)为阻燃剂,制备了高阻燃的聚异氰酸酯-聚氨酯(PIR-PU)泡沫材料。采用极限氧指数(LOI)测试、红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)等方法对所制备PIR-PU泡沫材料的燃烧及热降解行为进行了研究。结果表明:APP与EG存在着良好的协同阻燃作用,APP/EG的添加可有效提高PIR-PU泡沫材料的LOI值,其中当APP/EG用量为25份、其配比为3/7时,PIR-PU泡沫材料具有最佳阻燃性能,材料的LOI值可达35.4%。APP与EG的复配使用,使PIR-PU泡沫材料的炭层较单独使用APP或EG时更为致密,有效提高了材料的热分解温度,降低了热降解速率,进而改善了材料的阻燃性能。     

聚磷酸铵/次磷酸铝/聚氨酯密封胶阻燃体系的阻燃及热降解行为

以蓖麻油为基础多元醇,聚磷酸铵(APP)与次磷酸铝(AHP)复配协同聚氨酯阻燃体系,制备了阻燃聚氨酯密封胶(FRPUS)。研究了APP/AHP阻燃体系对FRPUS阻燃性能、热稳定性能的影响。结果表明,APP与AHP的质量比为5:1,添加量为50%时,FRPUS的极限氧指数(LOI)值达到35.1%,较纯PUS提高74.6%;TGA和热降解动力学表明APP/AHP提高了阻燃体系的热稳定性。     

膨胀阻燃碱木质素聚氨酯泡沫的制备及性能

将精制后的碱木质素代替部分聚醚多元醇,通过一步发泡法与聚合MDI混合制备了碱木质素聚氨酯泡沫,同时采用季戊四醇(PER)和聚磷酸铵(APP)复配组成膨胀阻燃剂(IFR)制备了碱木质素阻燃聚氨酯泡沫,通过极限氧指数(LOI)测试分析了碱木质素阻燃聚氨酯泡沫的阻燃性能。通过热重分析(TGA)、锥形量热测试(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)测试,分别研究了所制试样的热降解行为和成炭性能、燃烧行为和残炭的形貌。分析结果表明:当碱木质素的添加量为聚醚多元醇的5%,APP与PER的质量比为3∶1,IFR的添加量为30%时,碱木质素基聚氨酯泡沫的LOI达到了24.8%,IFR的加入促进了碱木质素聚氨酯泡沫的降解和成炭,从而提高了材料的阻燃性能。     

碱木质素/聚磷酸铵膨胀阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能研究

采用一步发泡法制备出聚氨酯泡沫(PUF),将精制碱木质素与聚磷酸铵(APP)按不同比例组成膨胀阻燃剂(IFR)并添加到PUF中,制得碱木质素/聚磷酸铵膨胀阻燃聚氨酯泡沫(PUF/IFR)。通过极限氧指数(LOI)测试、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)考察了PUF/IFR材料的阻燃性能、热降解行为、成炭性能及残炭微观形貌。结果表明:当碱木质素与APP的复配比为1:6、IFR添加量为30%时,PUF/IFR的LOI值达到26.3%。IFR的加入形成了连续致密的炭层附着在材料表面,降低了材料的热降解速率,提高了残炭率,从而改善了材料的热稳定性和阻燃性能。     

含氟硼酸盐型离子液对软质聚氨酯的协效阻燃

采用聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)和四丙基胺四氟硼酸盐离子液体(IL)对软质聚氨酯泡沫(FPUF)进行阻燃处理。利用氧指数(LOI)优选3种阻燃剂的最佳配比,通过热重(TG)仪和锥形量热(CCT)仪研究了阻燃剂对软质聚氨酯泡沫阻燃性能和热稳定性能的影响,通过扫描电镜(SEM)研究了FPUF燃烧后残炭的微观形貌及阻燃机理。结果表明,当阻燃剂总添加量为15%、APP∶EG∶IL配比7. 5∶7. 5∶2时,氧指数达到最高,为29. 9%; p HRR逐渐降低,点燃时间变长,THR明显降低,CO_2生成率减少。含氟硼酸盐型离子液体与APP、EG的协同阻燃对FPUF的热解具有明显的催化成炭作用,改善了炭层结构,增加了阻燃效果,降低了火灾危险性。     

反应型含磷多元醇/APP复配阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

以非丁基氧化锡为催化剂,通过甲基膦酸二甲酯(DMMP)与乙二醇(EG)酯交换反应,制备了含磷多元醇(DMMP-EG)。将DMMP-EG与聚磷酸铵(APP)作为复合阻燃剂,制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF),探讨了复配阻燃剂对RPUF力学性能、阻燃性能、热稳定性的影响。结果表明:DMMP-EG与APP复配阻燃RPUF,在提高阻燃性能的同时,力学性能显著提高;当DMMP-EG添加15份、APP添加30份时,泡沫的力学性能最佳,与纯RPUF相比,压缩强度提高了1.25%,冲击强度提高了101.53%;此时,极限氧指数(LOI)提高至21.7%,烟密度等级为40。热重(TG)分析结果表明:在氮气气氛中,750℃时的残炭率较纯RPUF提高了612.56%。阻燃体系呈现以凝聚相为主的气相-凝聚相双相阻燃特点。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协效阻燃PUI泡沫塑料研究

通过添加可膨胀石墨(EG)和聚磷酸铵(APP)单组分阻燃剂及其复配阻燃剂,制备了聚氨酯–酰亚胺(PUI)泡沫塑料阻燃体系,并对其阻燃性能、热性能、表面碳层形貌及力学性能等进行了研究。结果表明,在相同阻燃剂添加量下,复配阻燃体系的极限氧指数(LOI)值高于单一阻燃剂阻燃体系,PUI/EG/APP体系的LOI值由18.6%提高至30.9%。热失重分析表明EG和APP间的相互作用导致了PUI/EG/APP体系在高温阶段的热降解速率下降,残炭率显著上升。扫描电镜分析表明PUI/EG/APP体系在燃烧后能生成更加连续和致密的炭层。在相同阻燃剂添加量的情况下,EG/APP复配使用能够减少EG对PUI压缩性能的损害。     

硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料的制备及阻燃性能研究

以聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步法全水发泡制备一系列硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料(RPUF/APP),通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧以及烟密度测试来研究聚磷酸铵对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性能以及燃烧烟密度的影响。研究表明,聚磷酸铵可以明显提高RPUF/APP复合材料的阻燃性能,30份的聚磷酸铵使得RPUF/APP达到UL94 V-0级别,LOI达到23. 6%。同时发现,APP的加入会降低RPUF/APP泡沫复合材料的热分解温度,提高其成炭率和炭层的高温稳定性,并降低复合材料的燃烧烟密度,有效提高复合材料火灾安全性能。     

次磷酸铝/聚磷酸铵阻燃聚氨酯泡沫塑料的性能研究

以次磷酸铝(ALHP)和聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步发泡法制备了阻燃聚氨酯泡沫塑料(PUF)。研究了ALHP和APP单独及复配使用对PUF极限氧指数(LOI)的影响,以及ALHP/APP复配阻燃剂对PUF热稳定性能、拉伸强度、成炭性能和残炭形貌的影响。结果表明:当阻燃剂总添加量为25%,ALHP和APP的质量比为5:1时,LOI达到了28%。拉伸测试结果表明:ALHP/APP的加入显著地提高了PUF的拉伸强度。TGA分析结果表明:阻燃剂ALHP/APP的加入使PUF提前脱水成炭,增加了PUF在高温下的热稳定性能与成炭性能。SEM观察结果表明:ALHP/APP的加入使得PUF表面形成了致密的膨胀炭层,有效地发挥了隔热、隔氧的作用,从而提升了PUF的阻燃性能。     

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。     

结构阻燃型腰果酚基硬质聚氨酯泡沫的制备及性能研究

以三聚氰胺改性腰果酚基阻燃多元醇和异氰酸酯为主要原料,采用环戊烷为发泡剂,添加无卤阻燃膨胀型阻燃剂石墨(EG)、匀泡剂等制备无卤阻燃生物基硬质聚氨酯泡沫塑料。探讨结构阻燃型聚醚多元醇、阻燃剂的添加对生物基硬质聚氨酯泡沫的热性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,随着阻燃剂的增加,导热系数和固化时间增加;添加相同阻燃剂的泡沫样品其阻燃性能随着添加量的增加而增加,EG在提高氧指数方面优于聚磷酸铵(APP)和乙基膦酸二乙酯(DEEP),固体阻燃剂APP和EG在增加力学性能、热稳定性方面较液体阻燃剂DEEP效果好。     

TMM的合成及TMM/APP对PUI泡沫阻燃性能的影响

以三聚氰胺和甲醛溶液为原料,合成了三羟甲基三聚氰胺(TMM),并将其与聚磷酸铵(APP)作为复配阻燃剂,采用聚酰亚胺预聚法制备了阻燃聚氨酯–酰亚胺(PUI)泡沫塑料。分析了TMM/APP对PUI泡沫塑料极限氧指数(LOI)、烟密度等级和炭层形貌的影响。结果表明,合成的TMM有较高的残炭率和最大热失重温度;随着TMM/APP用量的增加,泡沫的LOI增大,烟密度降低,当TMM与APP配比为1∶3时LOI最高可达31.2%;TMM能改善泡沫炭层多孔的缺点。     

AHP/碱木质素聚氨酯泡沫的阻燃性能

对精制后的碱木质素进行羟甲基化改性,再利用改性后的羟甲基化碱木质素部分替代聚醚多元醇,采用一步发泡法与聚合MDI制备了羟甲基化木质素基聚氨酯泡沫材料。将次磷酸铝(AHP)作为阻燃剂添加到泡沫中制备了阻燃碱木质素聚氨酯泡沫,通过极限氧指数(LOI)测试分析了羟甲基化木质素基阻燃聚氨酯泡沫的阻燃性能。利用热重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究制得泡沫的热降解行为、成炭性能和残炭形貌。实验结果表明,当羟甲基化碱木质素替代聚醚多元醇的量为60%,次磷酸铝的添加量为30%时,碱木质素聚氨酯泡沫材料的极限氧指数(LOI)值达到了27.5%。因此,羟甲基化碱木质素和次磷酸铝使泡沫在燃烧时能更好的形成炭层,从而有效地隔绝空气,降低热传递,提高了材料的阻燃性能。     

阻燃聚氨酯泡沫塑料的合成及工艺参数优化

将无机阻燃剂聚磷酸铵(APP)和有机阻燃剂磷酸三氯乙酯(TCEP)复配,制备了TCEP/APP阻燃聚氨酯泡沫塑料,并对其耐燃性、力学性能和热稳定性进行了分析。结果表明:阻燃剂添加量为30%时,当m(TCEP)∶m(APP)=1∶3时,TCEP/APP的阻燃效果最佳,此时聚氨酯泡沫塑料的极限氧指数为25.7%,且残炭率增加至37.2%,聚氨酯泡沫塑料的压缩强度和冲击强度分别为0.158 MPa和0.109 kJ/m~2。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协同阻燃聚乙烯的研究

本文进行了可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)协同阻燃聚乙烯的研究。采用氧指数(LOI)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)等技术手段对EG/APP阻燃聚乙烯体系进行表征。结果表明,加入APP后,体系氧指数明显提高,热降解速率降低,热稳定性增强。说明EG/APP发挥了协同阻燃作用,形成了致密稳定的膨胀炭层。     

含磷二元醇/APP阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能

以聚醚多元醇、多次甲基多异氰酸酯、含磷二元醇(P-polyol)和聚磷酸铵(APP)为主要原料,制备出综合性能较好的阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)。结果表明:P-polyol与APP复配,可在提高RPUF阻燃性能的同时,增强力学性能,提高热稳定性;当P-polyol的添加量为31.8份、APP的添加量为95.0份时,改性RPUF的极限氧指数(LOI)增大至27.0%,烟密度等级(SDR)降低为24.0%;且此时的冲击强度和压缩强度均高于纯RPUF。微型燃烧量热(MCC)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)测试表明:P-polyol与APP的复配改性使RPUF生成了连续致密的炭层,残炭率提高,稳定性增强;其总热释放量为22.7 kJ/g、热释放峰值为132 W/g,相比纯RPUF有明显下降。     

EG与BHAPE对RPUF燃烧及成炭作用的影响

制备了可膨胀石墨(EG)和N,N-[双(2-羟乙基)氨甲基]磷酸二乙酯(BHAPE)单独添加及复配使用阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF),通过万能拉伸试验机、组合冲击试验机、氧指数仪、综合热分析仪、锥形量热仪和扫描电镜(SEM)等测试,对力学性能、阻燃性、热稳定性、燃烧性能及炭层形貌等进行了分析。结果表明,BHAPE的添加能够改善RPUF的比冲击强度,减少EG对体系力学性能的损害;氧指数(LOI)的实际值明显高于计算值,复配组分的LOI由20.3%提高到29.2%,EG/BHAPE具有显著的协同效应;EG/BHAPE复配使阻燃体系的初始分解温度、最大热解速率、热释放速率、总热及总烟释放量降低,残炭率提高,燃烧后形成厚且致密的炭层。     

轨道交通内饰材料用阻燃增强硬质聚氨酯泡沫的性能研究

以聚磷酸铵(APP)和碳纳米管(CNTs)为阻燃剂和增强剂,采用一步发泡法制备硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵/碳纳米管(RPUF/APP/CNTs)复合材料。并研究了APP和CNTs的含量对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的泡孔结构、阻燃性能、强度及导热系数的影响。结果表明:APP和CNTs的加入可以显著提高RPUF复合材料的阻燃性能。当添加量为20%,且APP与CNTs的质量比为2∶1时,RPUF复合材料的LOI值为28.2%,提高了61.1%,通过了UL-94测试V-0等级,而且APP和CNTs之间表现出明显的协同阻燃作用。在锥形量热测试(CCT)中,RPUF复合材料的PHRR为174.25 k W/m2,相比于纯RPUF,降低了66.05%。质量比为1∶2时,RPUF复合材料的压缩强度为0.30 MPa,提高了7%,弯曲强度为3.0 MPa,提高了43%。当APP与CNTs的质量比为1∶1时,相比于纯RPUF,RPUF复合材料的LOI值提高47.43%,并通过了V-0等级,且PHRR降低了63.84%。同时,RPUF复合材料的压缩强度提高了3.57%,弯曲强度提高了33.33%,此时,RPUF复合材料的综合性能达到最佳。     

PP复合材料的制备及其阻燃性能研究

将碳微球(CMSs)及聚磷酸铵(APP)添加至聚丙烯(PP)中,制备了PP复合材料。采用极限氧指数(LOI)、热重分析仪(TGA)、锥形量热仪(CONE)及电子万能试验机(EUT)等表征手段对PP复合材料的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能进行了测试分析,考察了APP与CMSs的质量比以及添加量对PP阻燃体系性能的影响。结果表明:在APP与CMSs质量比为4:1,总添加量为30%时,PP/CMSs/APP复合材料的LOI为28.7%,较纯PP提高了59.4%;火灾性能指数(FPI)值较纯PP提高了约5倍;热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、平均热释放速率(MHRR)和平均有效燃烧热(MEHC)分别较纯PP降低了31.11%、14.2%、24.5%和32.1%;火灾蔓延指数(FGI)值较纯PP降低了55.3%,且复合材料的热稳定性有所提高,成炭能力显著提升,PP的阻燃性能得到明显改善。     

聚磷酸铵/离子液体复配环氧树脂阻燃剂研究北大核心CSCD

为优化聚磷酸铵(APP)的阻燃效率,提高环氧树脂材料的阻燃性能,选取离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯([Bmim][DBP])为增效剂制备复配型阻燃剂。采用热重分析研究了复配型阻燃剂及其改性的环氧复合材料的热解性能,采用极限氧指数和水平垂直燃烧试验考察了复合材料的阻燃性能。结果表明,[Bmim][DBP]添加质量分数为10%时,APP的热稳定性降低,但残炭率提高,适量的[Bmim][DBP]提高了APP的阻燃效率。复配型阻燃剂添加质量分数10%的环氧复合材料的极限氧指数达到30.0以上,复合材料的热稳定性降低,但成炭性能提高,表明APP与[Bmim][DBP]之间存在协同作用。