微胶囊红磷对高抗冲聚苯乙烯的阻燃作用及机理

通过熔融共混法制备了一系列不同组成的高抗冲聚苯乙烯/微胶囊红磷(HIPS/MRP)复合材料,利用垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热分析等方法研究了复合材料的阻燃性能;采用红外光谱、拉曼光谱和扫描电镜研究了燃烧残余物的结构和组成。结果表明:在HIPS基体中加入少量MRP可使聚合物的阻燃性能提高,加入过多MRP会降低聚合物的阻燃性能;MRP能够促进HIPS在燃烧时成炭,其炭层中含有P—O键;燃烧残余物中的一部分碳原子以类似石墨的层状结构存在,另一部分碳原子则以无定形碳形式存在;少量MRP添加到HIPS中,其阻燃作用主要发生在气相,而用量较多时复合材料成炭性增强,阻燃作用主要发生在凝聚相。但由于残炭质松多孔,其凝聚相阻燃作用较弱,无法使材料自熄。     

含磷阻燃PET母粒的制备及阻燃PET性能研究

根据聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)阻燃改性机理,采用高磷含量阻燃剂二乙基次磷酸锌(ZDP),利用熔融共混的方法,制备高磷含量的阻燃PET母粒。将磷质量分数为10. 0%的阻燃PET母粒与PET切片共混,制得不同磷含量的阻燃PET。采用核磁共振波谱仪、傅里叶变换光谱仪对阻燃剂的结构进行分析,并采用热重分析仪、氧指数仪、垂直燃烧仪和扫描电子显微镜对阻燃PET母粒及阻燃PET的性能进行表征。结果表明:当阻燃PET中磷质量分数为1. 0%时,阻燃PET的极限氧指数达到32. 4%,UL-94为V-1级; ZDP受热产生的次磷酸自由基可以捕获可燃的小分子自由基,有效提高PET的成炭性,阻燃PET的阻燃机理为凝聚态阻燃;当阻燃PET中磷质量分数达0. 5%时,燃烧后其表面可形成致密炭层,阻燃效果最明显,且无熔滴出现,500℃锻烧15 min后成炭率可达到17. 91%,阻燃剂可以有效提高PET阻燃性能。     

抗滴落阻燃PET合金材料的研究

研究环保型阻燃剂十溴二苯乙烷协同三氧化二锑对PET合金性能的影响,并利用防滴落剂聚四氟乙烯(PTFE)解决阻燃PET合会熔融滴落现象.通过TGA、UL-94垂直燃烧、极限氧指数(LOI)及成炭性考察了阻燃剂和防滴落剂对PET/弹性体阻燃性的影响,并对阻燃合金的力学性能进行了分析.结果表明,十溴二苯乙烷、三氧化二锑及防滴落剂的加入提高了材料的热稳定性,明显改善了合金的阻燃性,尤其加入PTFE后合金材料无熔融滴落现象,使PET合金的阻燃等级达V-0级.阻燃PET合金的力学性能随着PTFE的加入得到了改善.     

聚合物成炭阻燃新进展

根据协效阻燃、硅氧烷阻燃、聚合物纳米阻燃和本质阻燃的方法和机理综述了聚合物阻燃在成炭方面的研究新进展。提高与聚合物基体的相容性、降低聚合物材料的性能损失、提高聚合物的成炭阻燃效率、兼顾对环境友好已成为聚合物阻燃的研究重点。综合使用多种阻燃方法正成为聚合物阻燃的研究方向。     

阻燃抗熔滴PET的制备与性能表征

将磷系阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配成膨胀型阻燃体系,在合成聚酯(PET)的酯化过程中加入到反应体系内,制备了一系列不同磷氮比的阻燃抗熔滴PET;对其热性能、成炭情况以及燃烧性能等进行表征。结果表明:磷系阻燃剂的加入可以显著提高PET的阻燃性能,同时加入MCA后,改性PET的成炭性能和抗熔滴性能明显得到改善,相对未添加阻燃剂的纯PET,其极限氧指数由23%提高到29%,垂直燃烧性能达到V-0级,但抑烟性能没有明显改善;随着阻燃剂的加入,改性PET的热稳定性提高;在一定的添加量下,添加少量MCA,与CEPPA协效作用最好。     

成炭阻燃聚烯烃的研究情况

本文简要介绍了成炭的阻燃作用以及聚烯烃的成炭阻燃途径,并叙述了近年来国内外以成炭为主的阻燃聚烯烃体系的研究情况.     

环氧树脂/磷酸三苯酯阻燃ABS的制备及其性能研究

分别采用酚醛环氧树脂（NE）和双酚A环氧树脂与磷酸三苯酯（TPP）复配作为阻燃剂，制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃ABS。研究了环氧树脂种类、各组分配比及用量等对ABS的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明：NE与TPP对ABS具有良好的协同阻燃作用，当NE与TPP质量配比为1：1，总用量为20％时，可以制备氧指数高达41．5％并具有较好力学性能的无卤阻燃ABS。TGA结果表明：NE能有效抑制TPP挥发，NE和TPP复配可以延缓ABS的分解而且提高成炭率。     

一种高热稳定性磷氦系阻燃材料

本发明公开了一种高热稳定性的磷氮系阻燃材料,其特征在于,由磷氮膨胀型阻燃剂和负载活性组分的分子筛及其阻燃的有机聚合物构成。本发明采用酸性分子筛上负载促进成炭交联的过渡金属元素和磷氮系膨胀型阻燃剂配伍使用,使磷氮系膨胀型阻燃剂阻燃有机聚合物的分解温度提高,进而改善了其稳定性和阻燃性能。     

二丙基次膦酸铝和氢氧化镁对PA6的复合阻燃作用

通过极限氧指数测定、垂直燃烧实验和锥形量热分析研究了二丙基次膦酸铝(ADPP)和氢氧化镁(MH)对尼龙6(PA6)的复合阻燃作用。结果表明:ADPP与MH对PA6无协同阻燃作用,ADPP复配少量的MH(质量分数10%)阻燃PA6的LOI和垂直燃烧级别变化不大,总热释放量(THR)和最高热释放速率(PHRR)略有增加,但热稳定性有明显改善。残余物分析结果表明,复合少量的MH略增加了材料的成炭性,但炭层结构变得比较松散,因而对ADPP阻燃PA6的影响不大。而随着MH用量增加,成炭性明显下降,因而降低了ADPP对PA6的阻燃作用。     

提高塑料阻燃效率的基本技术

本文将如何提高塑性树脂的阻燃效率归纳成七个方面：（１）提高气相自由基捕获效率，降低火焰温度Ｔｆ；（２）提高固相自由基捕获效率，使固体分解温度Ｔｓ上升；（３）使树脂分解温度与阻燃剂的分解温度近似；（４）提高碳化被膜形成效率，形成速率及其稳定性；（５）用阻燃剂表面偏析提高阻燃剂添加效率；（６）减小阻燃成型品的取向；（７）利用在同一分子内存在两种阻燃元素的协同效应。     

AlPi和PPBBA复配阻燃PET的燃烧性能

采用二乙基次膦酸铝(Al Pi)和聚丙烯酸五溴卞酯(PPBBA)复配,提高聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的阻燃性能。测定了阻燃PET的极限氧指数(LOI)、垂直燃烧性能、热失重分析、动态流变性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)观测了燃烧炭层的形貌。结果表明,Al Pi∶PPBBA分别以5∶5和10∶5复配,添加量分别为10%和15%时,LOI达到28.0%和33.3%,垂直燃烧测试均达到V–0级。复配阻燃体系的加入促进了PET的提前分解,阻燃剂主要在气相发挥阻燃作用,同时有利于成炭。当添加15%复配阻燃剂时,相比于纯PET,阻燃PET的最大分解速率降低21.2%,残炭率提高97.6%,提高了阻燃PET在高温下的热稳定性。在角频率为1 rad/s条件下,当添加10%和15%复配阻燃剂时,体系的复数黏度由39.4 Pa·s分别提高到296 Pa·s和1 970 Pa·s,具有较高的抗熔滴性能。烧结后的残留物高倍膨胀,炭层致密连续。     

一种三嗪阻燃剂对玻纤增强PET体系性能的影响

比较了新型阻燃剂无析出阻燃剂A和十溴联苯醚对玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）体系的阻燃和力学性能的影响以及阻燃剂在体系中的抗析出性能。结果表明，两种阻燃剂对体系性能的贡献几乎一样，但无析出阻燃剂A具有良好的抗析出性。借助扫描电镜（SEM）对体系的微观结构的分析发现无析出阻燃剂A在PET基体中分散均匀，颗粒尺寸小而一致。在不同工程塑料中加入无析出阻燃剂A后发现，PET体系的阻燃性能明显高于而力学性能则大大低于PBT和尼龙体系，这在很大程度上是由于无析出阻燃剂A体系使PET树脂摩尔质量降低所致。此外，还讨论了玻纤对十溴联苯醚阻燃PET的影响。适当提高玻纤的加入量，不仅可以提高体系的力学性能，还可以改善其阻燃性能。     

（急）磷-氮阻燃剂的合成及整理棉织物性能

以亚磷酸二甲酯、丙烯酰胺和三聚氯氰为原料，合成了无甲醛磷-氮阻燃剂，并通过轧焙烘工艺对棉织物进行了阻燃整理。通过红外光谱对中间体和阻燃剂的结构进行了表征。通过红外光谱、电镜和EDS对整理织物的结构、表面形态和元素组成进行了表征，采用极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热测试了整理织物的阻燃性能，采用热重测试了整理织物的热稳定性能。结果表明：阻燃剂成功整理到织物上，整理织物的最大热分解速率降低，残炭率提高。整理织物的极限氧指数由18%提高到31%，续燃时间，阴燃时间由9 s，25s均降到0 s，损毁长度由300 mm降低到74 mm。整理织物的最大热释放速率（PHRR）由203.5 kW?m-2降低到57.9 kW?m-2，总释放热（THR）由6.0 MJ?m-2,降低到2.7 MJ?m-2。     

Thermal degradation behavior of the compound containing phosphaphenanthrene and phosphazene groups and its flame retardant mechanism on epoxy resin

The flame retardant epoxy resin has been prepared by mixing the flame retardant additive hexa-(phosphaphenanthrene-hydroxyl-methyl-phenoxyl)-cyclotriphosphazene (HAP-DOPO) into diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA). After cured by 4,4′-Diamino-diphenyl sulfone (DDS), the flame retardant properties of thermosets were characterized by the limited oxygen index (LOI), UL-94 test and cone calorimeter. The results show the lower peak of heat release rate (pk-HRR), the higher flammability rating than that of flame retardant epoxy resin by 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO), hexa-phenoxyl-cyclotriphosphazene (HPCP) and their mixture cloning the ratio of group component of HAP-DOPO. The degradation route of HAP-DOPO was disclosed by thermogravimetric analysis (TGA), the real time Fourier transform infrared spectra (FTIR), thermogravimetric analysis/infrared spectrometry (TGA-FTIR), pyrolysis gas chromatography mass/spectrometry (Py-GC/MS). During combustion, HAP-DOPO continues to release the PO radicals and o-phenylphenoxyl radical during two degradation stages from 200 °C for its unstable trisubstituted methyl structure of HAP-DOPO, inhibits the chain reaction of decomposition and exerts the flame retardant effect in gas phase. The phosphazene groups link with the residual phosphate from degraded phosphaphenanthrene, which increases the crosslink density of residue, effectively promotes the formation of high-strength, high-yield and phosphorus-rich char layer. The structure of HAP-DOPO shows a remarkable flame retardant molecular structure-effect on enhancing the flame retardant efficiency on thermosets.     

磷-溴膨胀型阻燃剂的结构表征及在聚丙烯中的应用评价

通过对自行合成的阻燃剂季戊四醇双螺环磷酰双三溴新戊醇酯进行结构分析与应用评价.用红外、元素分析等手段表征了其结构,热失重表明其具有良好的热稳定性.将该阻燃剂与三聚氰胺(Mel)、氧化锑(Sb2O3)等复配后,添加至聚丙烯(PP)中,实验表明:在添加量为17%(质量分数)时,阻燃PP材料的氧指数达到26.4%,垂直燃烧通过UL-94 V-0级.显示了良好的阻燃性.     

三聚氰胺包覆聚磷酸铵阻燃环氧树脂的研究

研究了三聚氰胺包覆聚磷酸铵(MPP)与季戊四醇(PER)阻燃环氧树脂的燃烧性能。通过热重分析初步探讨了MPP/PER阻燃剂对环氧树脂的阻燃机理。结果表明:MPP/PER对环氧树脂具有很好的阻燃作用,能有效提高环氧树脂的氧指数和垂直燃烧性能,降低环氧树脂的热释放速率,使燃烧过程变得稳定,降低环氧树脂的火灾危险性。热重分析表明:添加了阻燃剂以后,环氧树脂的初始分解温度降低,残炭量显著增加,阻燃剂发挥了凝聚相阻燃的作用。     

UV curing behavior of hyperbranched polyphosphate acrylate/di(hydroxylpropyl methacrylate) piperazine and properties of the cured film

The hyperbranched polyphosphate acrylate (HPPA) was blended with di(hydroxylpropyl methacrylate) piperazine (DHMP) to form a photopolymerizable flame retardant resin. The photopolymerization kinetics was investigated and showed that as DHMP added, the polymerization rate increased greatly while the final unsaturation conversion in the cured film decreased moderately. The thermal degradation and flame retardant behaviors of the cured HPPA/DHMP film showed that although the initial decomposition temperature raised, both the char residue and the limiting oxygen index largely decreased due to the reduction of phosphorus in the film with increasing the DHMP content. From the results by the dynamic mechanical thermal analysis DHMP has good miscibility with HPPA. The crosslink density and glass transition temperature of the cured film increased along with the content of DHMP in the blend. The mechanical property measurements indicated that the addition of DHMP led to a decrease in elongation-at-break and an increase in tensile strength.     

磷氮阻燃剂/协效剂对PA9T的阻燃性、热稳定性的影响

探究二乙基次磷酸铝(ADP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)及不同协效剂(勃姆石、无水硼酸锌(ZnB)、锡酸锌、三氧化钼)对PA9T阻燃性能的影响,且定量分析阻燃体系的分散性,同时分析阻燃体系的阻燃机理。结果表明:当m(ADP)∶m(MPP)=2∶1,PA9T/ADP/MPP的LOI值为38.5%,UL-94达到V-0级,阻燃效果最佳。PA9T/13.3%ADP/6.7%MPP的实际残炭率高于理论残炭率,表明ADP/MPP的引入促使PA9T在凝聚相交联成炭。协效剂对PA9T阻燃性能的影响程度排序为:ZnB>三氧化钼>锡酸锌>勃姆石。PA9T/FR/ZnB复合材料的烟气释放最低,燃烧后碳氢化合物的释放量显著降低,CO₂释放量提高。复合材料燃烧后形成连续、致密的炭层,且炭层中存在磷酸类物质、碳氧化物及铝氧化物等,具有典型的凝聚相阻燃机理。     

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。     

甲基丁基次膦酸铝/环氧树脂阻燃复合材料性能研究

以甲基丁基次膦酸铝[Al(MBP)]作为环氧树脂(EP)的阻燃剂,着重研究了[Al(MBP)/EP]阻燃复合材料的阻燃性能、机械性能、热分解性能及玻璃化转变温度Tg。结果表明,Al(MBP)是EP的高效阻燃剂,15%用量就可以使Al(MBP)/EP复合材料的氧指数值(LOI)达到29.6%,垂直燃烧通过UL94 V-0级标准。Al(MBP)能够明显抑制EP的分解,降低EP的分解速率,提高其成炭能力。此外,Al(MBP)与EP的相容性较好,对复合材料的机械性能影响不大;复合材料的玻璃化转变温度(Tg)明显提高,15%和20%的Al(MBP)/EP复合材料的Tg分别为161.2和172.5℃,远高于纯EP(150.6℃)。