柠檬酸铜协同聚磷酸铵制备阻燃TPU

以柠檬酸铜(CuC)为协效剂,聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,制备了阻燃热塑性聚氨酯复合材料(TPU/APP/CuC),并通过极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CCT)和烟密度仪(SDT)等手段研究了TPU/APP/CuC复合材料的阻燃性能,通过热重-红外联用(TG-IR)研究了TPU/APP/CuC复合材料的热降解性能。实验结果表明：CuC能够显著提升TPU/APP/CuC复合材料的阻燃和抑烟性能;可以提高TPU/APP/CuC复合材料的光通量(LF),降低比光密度(Ds)。TG-IR结果表明,CuC能够降低CO₂以及芳香化合物(烟气主要来源)的生成,提高TPU/APP/CuC复合材料的高温热稳定性。CuC通过促进APP分解、提高炭层致密性和炭渣石墨化程度,从而提高TPU/APP/CuC复合材料的阻燃抑烟性能。     

无卤阻燃芦苇纤维及PVC复合材料的制备

分别选用聚磷酸铵(APP)、聚磷酸铵/季戊四醇(APP/PER)膨胀阻燃体系,通过物理浸渍法对芦苇纤维(PA)进行阻燃化处理,以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂,PA、阻燃芦苇纤维作为填料,制备了PPA复合材料。通过力学性能、氧指数、垂直燃烧和剩炭率等测试,分析了浸渍阻燃对芦苇纤维阻燃性能和热稳定性的影响,对复合材料的力学性能、热性能和微观结构进行了分析。结果表明,阻燃改性可提高纤维的阻燃性能和热稳定性,其中,APP/PER复配阻燃芦苇纤维(PA-2)的性能最优,氧指数可达32.3%,剩炭率65%,阻燃等级为V-0级。在阻燃体系中加入适量的PER对复合材料的界面性能有益,提高了拉伸性能。     

Ⅱ型聚磷酸铵和赛克对聚丙烯的协同阻燃作用

对Ⅱ型聚磷酸铵(APP-II)和三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(赛克)协同阻燃聚丙烯进行了研究。结果表明,APP-II和赛克以质量比为2.5∶1复合而成的阻燃剂对PP具有良好的协同阻燃作用。当该阻燃剂添加量为30%(质量分数)时,PP的极性氧指数(LOI)为30.7%,阻燃级别达FV-0级,燃烧时的热释放速率、质量损失速率和总热释放量明显降低。热重和燃烧残余物分析结果表明,高温下APP能够促使三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THEIC)和PP成炭,而APP和THEIC分解释放出的氨气使炭层膨胀,由此形成的致密膨胀炭层通过隔绝作用而产生阻燃和抑烟作用。     

聚乳酸的增韧阻燃性能

针对聚乳酸(PLA)易燃和脆性大等缺点,采用聚磷酸铵(APP)和聚乙二醇(PEG)对PLA进行了改性,同时控制PLA、APP和PEG之间的质量比例为5.7∶1.17∶1,研究了液晶聚合物(LCP)对复合材料的阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,当添加质量分数为15%的APP时,复合材料的极限氧指数(LOI)可以达到30.1%,而仅添加相同质量分数的PEG时,复合材料达不到阻燃效果.PLA/APP/PEG复合材料相比纯PLA具有较高的残炭率.加入PEG后复合材料的断裂伸长率明显提高,而LCP的添加提高了复合材料的拉伸强度,但降低了复合材料的断裂伸长率.     

可瓷化聚氨酯泡沫复合材料的制备和阻燃性能

以白云母(mica)、聚磷酸铵(APP)和可膨胀石墨(EG)为阻燃剂,采用一步全水发泡法制备了可瓷化聚氨酯泡沫复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热失重分析仪和极限氧指数仪(LOI)对产物的显微结构、物相、热降解过程和阻燃性能进行了表征与分析。结果表明,mica/APP/EG复配体系能够使可瓷化聚氨酯泡沫复合材料高温烧蚀后的残留产物形成多孔陶瓷相结构,即成功制备出可瓷化聚氨酯泡沫复合材料,陶瓷层的主要成分为AlPO_4、KAl_3Si_3O_(11)和KAl5O8,当mica含量为泡沫总质量的20%,APP含量为8%,EG含量为2%时,PU/mica/APP/EG800℃时的残留率较聚氨酯(PU)提高了299%,表明复合材料不仅耐高温而且高温残留率高,PU/mica/APP/EG的LOI值高达34.5%,阻燃性能优异。     

阻燃聚酰胺6的制备及性能研究

以聚酰胺6(PA6)/季戊四醇磷酸酯(PEPA)(质量比为95∶5)预混物为原料,聚磷酸铵(APP)为添加剂,经双螺杆熔融共混制备PA6/PEPA/APP共混物.通过差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)、极限氧指数仪(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、锥形量热仪(CONE)来表征共混物的结构与性能.结果表明:以PA6/PEPA预混物为基体,APP添加量以质量分数计为10%时,共混物的LOI值由21%提高到25%;当APP添加量以质量分数计为25%时,共混物的最大热释放速率和总热释放量分别下降了44.3%和20.2%,最大质量损失速率下降了44.1%,残碳质量由2.7%增加到17.6%,提高了PA6的阻燃性能.     

聚磷酸铵/水性环氧形状记忆阻燃复合材料制备及其性能

以水性环氧树脂(Waterborne epoxy,WEP)为基体,聚磷酸铵(Ammonium polyphosphate,APP)为阻燃剂,采用机械共混、冷冻干燥和热压成型工艺制备APP/WEP形状记忆阻燃复合材料,期望获得一种兼具优良形状记忆性能和阻燃性能的复合材料。通过SEM、TGA、DSC、TMA、万能试验机、极限氧指数测试仪分别对APP/WEP复合材料进行了表征与分析。结果表明:与WEP相比,APP/WEP复合材料的阻燃性能得到了显著提高。WEP的极限氧指数(Limited oxygen index,LOI)为18.2%,当APP质量分数为20.0%时,APP/WEP复合材料的LOI值高达27.6%;另外,APP/WEP复合材料仍保持较好的形状记忆性能,即使APP质量分数增至50.0%时,其形状固定率和形状回复率仍分别高达90.5%和97.0%。因此,其复合材料是一种兼具阻燃和形状记忆多功能复合材料,该复合材料的制备工艺可为拓宽WEP及其复合材料的应用奠定材料基础和实验参考。     

不同协效剂对APP膨胀阻燃ABS/PET合金的影响

研究了8种协效剂(双噁唑啉、热塑性酚醛树脂、二氧化锰、蒙脱土、硼酸锌、4A分子筛、氧化锌和凹凸棒)对APP膨胀阻燃ABS/PET合金的影响,并探讨了ABS/PET/APP体系的降解成炭行为.研究表明,APP主要促进了PET分解成炭从而与其成为一种新型膨胀阻燃体系.通过氧指数(LOI)和UL-94标准测试燃烧性能,除凹凸棒外,其它7种协效剂均提高了ABS/PET/APP体系的氧指数,并使其通过V-0级测试;热失重分析(TGA)表明,ABS/PET/APP/协效剂体系具有更高的成炭率;通过扫描电子显微镜(SEM)对炭层表面进行观察,除凹凸棒体系外,其它7种协效剂体系的炭层表面均具有更好的致密性.     

介孔分子筛MCM-41协效改性聚磷酸铵阻燃性研究

以分子筛MCM-41作为协效剂,采用聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)复配阻燃剂,用于聚丙烯(PP)的阻燃.研究添加分子筛MCM-41对PP阻燃性能、力学性能和热性能的影响.结果表明:添加少量分子筛MCM-41即可显著提高PP的阻燃性能;当分子筛的添加量为1%(质量分数)时,阻燃PP的氧指数为32.7,比纯PP提高了92.35%.TG、DMA和SEM观察结果表明:添加少量分子筛MCM-41可以催化APP/PER/MEL间的酯化反应,促进体系成炭,形成更紧密的炭层,从而提高材料的阻燃性能.     

APP/MPP/PER阻燃纯棉织物的阻燃性能

选用聚磷酸铵作为酸源,聚磷酸蜜胺作为气源,季戊四醇作为碳源,以其三元复配物(APP/MPP/PER)作为膨胀型阻燃剂,以乙二醛为交联剂,对棉织物进行后整理,并测定整理后织物的阻燃性能.结果表明:APP/MPP/PER的最佳配比为10∶7∶1,阻燃棉织物的LOI值达到30.8,其阻燃等级达到UL94V-0级,具有较好的阻燃作用;热重分析结果表明,该阻燃体系提高了棉织物的热分解温度,提高了残炭率.