氯化镧增效复合阻燃剂的研究

以正硅酸乙酯、磷酸二氢铵、尿素、季戊四醇、氯化镧制备氯化镧增效复合阻燃剂。采用极限氧指数、垂直燃烧和拉伸性能测试技术,研究了氯化镧添加量和复合阻燃剂用量对复合阻燃剂阻燃性能和力学性能的影响。同时采用扫描电镜和傅立叶变换红外光谱仪对复合阻燃剂进行形貌和结构分析。结果表明,当氯化镧添加量为3%,复合阻燃剂用量为30%时,氯化镧对复合阻燃剂不仅具有较好的阻燃性能,而且具有较好的力学性能,增效作用显著。     

微胶囊红磷阻燃木塑复合材料的性能研究

目的制备微胶囊红磷阻燃木塑复合材料,研究微胶囊红磷添加量对其力学性能、耐热性能和阻燃性能的影响,并扩大其应用范围。方法以微胶囊红磷为阻燃剂,将其添加到低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和木粉三元复合体系中,采用二次挤出造粒和注射成型法制备阻燃试样。研究材料的力学性能、耐热性能、应力破坏行为,确定材料的阻燃级别。结果与未添加微胶囊红磷的木塑材料相比,当微胶囊红磷添加量(质量分数)达到10%时,材料的冲击强度由17.4 kJ/m2提高到19.0 kJ/m2,抗拉强度由19.53 MPa提高到21.7 MPa,断裂伸长率提高了58.7%,初始分解温度提高了73.17℃,阻燃达到V-0级,氧指数达到28.7%。结论随着微胶囊红磷含量的增加,木塑复合材料的冲击强度、抗拉强度和断裂伸长率变大,初始分解温度提高,阻燃耐热性能变好;材料阻燃剂的添加量低,综合性能优良,在包装、建筑、家具等领域具有广泛应用前景。     

共混改性阻燃粘胶纤维的性能研究

采用极限氧指数法、X射线衍射法、热重分析法和扫描电镜等方法测试并研究了焦磷酸酯共混改性阻燃粘胶纤维的燃烧性能、热性能及力学性能。结果表明,共混改性阻燃粘胶纤维的极限氧指数达到27．5％,结晶度降低,力学性能下降,热稳定性提高。阻燃剂的阻燃机理为凝聚相阻燃。     

膨胀型阻燃剂/有机蒙脱土/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-氧化物(DOPO)为原料制备了膨胀型阻燃剂6H-二苯并[C,E][1,2]氧代磷酸甘油酯-6-丙酸,α-甲基-,甲酯,6-氧化物(DOPPMO),采用熔融插层法将有机阳离子插层进蒙脱土中制备了有机蒙脱土(OMMT),再将DOPPMO和OMMT与聚丙烯共混制备了复合阻燃材料。通过XRD、TEM和SEM表征了复合阻燃材料的微观结构;通过极限氧指数、垂直燃烧和热失重分析方法研究了复合阻燃材料的阻燃性能;通过拉伸和冲击实验研究了复合材料的力学性能。结果显示DOPPMO与OMMT表现出良好的协同阻燃效应,且添加阻燃材料的聚丙烯力学性能基本保持不变。     

无卤阻燃PBT材料的制备及性能研究

通过熔融共混法将无卤阻燃剂间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),制得PBT阻燃复合材料,并采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学性能测试、热失重分析和扫描电子显微镜等手段对PBT复合材料进行了性能测试与结构表征。结果表明:RDP的加入可有效改善PBT的阻燃性能,加入5%(wt,质量分数,下同)RDP时,材料极限氧指数达到22.6%;加入12%RDP时,极限氧指数达到24.3%。当RDP含量大于8%时,热性能得以提高。但加入RDP,材料的力学性能却不能得到明显改善。     

CMSs/PET微胶囊阻燃PET纤维制备与表征

将采用原位聚合法自制的核-壳型碳微球(CMSs)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微胶囊(PCMSs)作为阻燃剂,采用熔融纺丝法制备阻燃PCMSs/PET功能纤维。通过扫描电镜、声速仪、强伸仪、极限氧指数仪等测试设备对添加不同质量分数的阻燃剂的阻燃功能纤维的结构及性能进行测试和表征。结果表明:当阻燃剂PCMSs的质量分数为0.6%时,PCMSs在PET纤维基体中的分散性和相容性良好,此时纤维表面较为光滑,同时具有优良的吸湿性能和阻燃性能,但其力学性能稍低于PCMSs质量分数为0.2%时的PCMSs/PET纤维。     

苯胺基环磷腈的合成及PVA阻燃纤维的制备

通过对六氯环三磷腈的苯胺氨基化,合成出了六-苯胺基-环三磷腈(HACTP)。将HACTP作为阻燃剂加入聚乙烯醇中进行共混纺丝,制得具有良好阻燃效果的聚乙烯醇纤维。通过各种表征手段研究了阻燃纤维的阻燃性能、热分解性能和力学性能。结果表明,随着HACTP含量增加,阻燃PVA纤维的极限氧指数(LOI)和残炭率随之增加,而其拉伸强度却呈下降趋势。当HACTP的质量百分数在10%~15%,PVA纤维的拉伸强度≥3.2 cN/dtex,其极限氧指数≥28%,PVA纤维同时具有良好的阻燃性能和力学性能。     

DOPS/TPT复配阻燃环氧树脂的性能

单一的磷杂菲或三嗪类阻燃剂的阻燃效果有限,为了提高阻燃剂在环氧树脂（EP）中的阻燃效率,将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS）与2,4,6-三苯氧基-1,3,5-三嗪（TPT）复配应用于EP中,通过协同阻燃作用来提高EP的阻燃性能,以期获得优异的阻燃效果。文中将DOPS与TPT进行复配,采用熔融共混法制备了阻燃EP复合材料。通过热重分析、垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热和力学性能测试研究了复合阻燃剂DOPS/TPT对阻燃EP复合材料的热稳定性、阻燃性能及力学性能的影响,并采用扫描电镜、热重-红外光谱联用分析了材料的残炭形貌和热解气体,探究了其阻燃机理。结果表明,当阻燃剂的总添加量为9%,DOPS在复合阻燃剂DOPS/TPT中的质量分数为8%时,复合材料EP/DOPS/TPT的LOI值为30.5%,达到UL-94 V-0级,而且其平均热释放速率（av-HRR）、总热释放量（THR）值最低,其阻燃性能、成炭性能和力学性能均优于单独添加DOPS或TPT。从阻燃机理看,2种阻燃剂在气相和凝聚相发挥了协效阻燃作用,弥补了单一阻燃剂的不足,能够进一步提高阻燃效果。     

聚苯醚无卤阻燃电线电缆专用料的性能

采用双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)/三聚氰胺尿酸盐(MCA)/3.5水硼酸锌(ZnB)复合阻燃剂制备了无卤阻燃的聚苯醚电线电缆专用料,对材料的阻燃性能、热稳定性、残炭结构及力学性能进行了研究,并对阻燃机理进行了讨论。实验结果表明,复合阻燃剂的加入改变了燃烧后残炭的结构,提高了材料的阻燃性能,材料的极限氧指数(LOI)从未加阻燃剂的24.5提高到29.4,水平燃烧级别从FH-3-37mm/min提高到FH-1,但材料的力学性能出现不同程度的降低。     

密胺泡沫的制备改性及性能研究

密胺(MF)泡沫具有优异的本征阻燃性能,燃烧时火焰易自熄且不产生流滴,用于保温、吸声等材料具有广阔的前景,但是较大的脆性限制了其广泛的应用。文章探讨了不同发泡方式下泡沫的形貌特征及力学性能差异,不同发泡剂对泡沫形貌的影响,并讨论了韧性较强的聚乙烯醇(PVA)的引入对泡沫性能的影响,并对其阻燃、力学及导热性能等通过极限氧指数(LOI)、压缩和热导率进行了测试分析。     

壳聚糖/明胶/苹果多酚复合膜的制备及性能研究

目的 以壳聚糖、明胶、苹果多酚为基材,制备一种具有优良性能的绿色环保复合材料。方法 用溶液共混法制备壳聚糖/明胶/苹果多酚共混膜,用土埋法测试其降解性,用红外光谱(FT–IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对其进行表征,并对其力学性能等进行测试。结果 壳聚糖/明胶/苹果多酚复合膜的机械强度随苹果多酚的添加量的增加先变大后减小,当苹果多酚添加量为1%时有较好的拉伸强度;壳聚糖、明胶、苹果多酚三者具有良好的相容性;复合膜生物降解性良好。结论 引入合适比例的苹果多酚可有效提升复合膜的力学性能,制得的可降解复合膜在绿色食品包装领域有广泛的应用前景。     

包装箱用混杂纤维复合材料的设计

目的 研究混杂纤维复合材料在静载荷作用和拉-拉疲劳载荷条件下的力学性能及其在包装箱等领域的应用。方法 采用树脂转移模塑成型工艺制备5种包装箱用混杂纤维复合材料,并对试样进行拉伸性能和拉-拉疲劳性能测试。结果 纯C试样的拉伸强度高于C/G层内和C/G层间试样;在相同的铺层和织布方式下,C/G层内试样的拉伸强度高于C/G层间试样;纯G试样的塑性明显优于C/G层内和C/G层间试样,C/G层内试样的断裂伸长率高于C/G层间试样;C/G层内试样具有混杂正效应,可保证在具有较高强度的同时具备良好塑性。玻璃纤维在提高复合材料料板疲劳寿命上的作用要高于芳纶纤维,前者的刚度退化会低于后者,且碳纤维和玻璃纤维的层内混杂方式要优于层间混杂,层间混杂在复合材料抵抗疲劳损伤时具有正混杂效应。     

苎麻纤维布和玻璃纤维布混杂铺层复合材料的力学性能

利用真空吸注成型(vacuum resin absorbable molding,VRAM)工艺制备苎麻纤维布与玻璃纤维布混杂铺层的环氧树脂基复合材料。测定复合材料的损耗因子、储能模量的温度谱和力学性能;利用单悬臂梁共振实验测量复合材料的共振频率和自由振动衰减曲线并计算出了阻尼因子。用有限元软件对其共振频率和自由振动衰减实验进行仿真分析。结果表明:通过苎麻纤维布/玻璃纤维布的混杂铺层,能够实现材料阻尼性能和力学性能的可控调节,充分发挥复合材料可设计性强的优势。其中RGR铺层的复合材料的损耗因子比纯玻璃纤维板提高了1.4倍,而拉伸强度比纯苎麻纤维板提高了3倍多;自由振动的有限元模拟曲线和实验曲线基本吻合,表明可以通过模拟软件实现复合材料的虚拟振动测试,从而为材料性能预测和设计提供方便。     

玻璃纤维/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的玻璃纤维(GF)改善聚乳酸(PLA)的力学性能以适应产品的包装。方法聚乳酸与玻璃纤维共混制备复合包装材料,为了增加2种物质的相容性,加入KH550改性玻璃纤维以增强材料的力学性能。测试该复合材料力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜观察复合包装材料的断面形貌。结果聚乳酸中添加一定量的玻璃纤维后,复合薄膜的力学性能增强。添加质量分数为15%的玻璃纤维,薄膜的拉伸强度最大;添加质量分数为25%的玻璃纤维时,冲击强度最大;用质量分数为1%的KH550偶联剂改性玻璃纤维,明显增强了GF和PLA的相容性,拉伸强度明显提高;GF所占比例愈大,GF/PLA复合薄膜材料的透光率越低,雾度越高,对包装材料的可视性有一定的影响。结论玻璃纤维具有超强的增强效果,其在改善聚乳酸脆性方面具有显著的意义和广阔的发展前景。     

纳米氢氧化镁阻燃聚丙烯体系的性能研究

研究了自制的低成本纳米氢氧化镁与市售普通微米氢氧化镁填充的聚丙烯塑料的阻燃性能和力学性能.氧指数测试和拉伸测试的数据表明,在相同填充质量份数下,纳米氢氧化镁填充的聚丙烯体系具有更高的氧指教、拉伸强度和断裂伸长率.对2种填充体系复合材料断口的场发射扫描电镜(FESEM)观察发现,纳米氢氧化镁与聚夸物基体的相容性更好,两者界面间的粘结力更强.因此,填充纳米级氢氧化镁的聚丙烯塑料具有更优异的阻燃性能和力学性能.     

纳米纤维素/聚乳酸复合包装薄膜的制备及表征

目的添加适量的纳米纤维素改善聚乳酸的脆性,以适应产品的包装。方法将聚乳酸(PLA)与纳米纤维素(CNFs)共混制备复合包装材料,测试该复合材料的力学性能、透光率、红外谱图,并用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合包装材料的表面形貌。结果纳米纤维素添加到聚乳酸中增加了其力学性能,当纳米纤维素质量分数为2%时,拉伸强度和冲击强度都达到最大;随着添加CNFS比例的增大,CNFs/PLA复合薄膜材料的透光率随之降低,雾度随之升高,但是该薄膜作为包装材料对商品的可视性影响不大。结论纳米纤维素(CNFs)是具有一定长径比的纳米级线状材料,对材料的拉伸强度具有增强作用。     

水镁石基复合阻燃剂的制备及在EVA材料中的应用

采用化学复合方法制备出水镁石基复合阻燃剂,SEM、XRD和EDS测试表明复合阻燃剂颗粒表面粗糙,水镁石表面包覆着许多超细氧化锌粒子,通过BET测定,比表面积由包覆前的10.1499 m2/g提高到13.6762 m2/g。由复合阻燃剂填充的EVA材料,氧指数可达41.8,拉伸强度达13.4 MPa,断裂伸长率达193%,较水镁石原料及水镁石和氧化锌机械混合样的阻燃性能和力学性能有显著提高。TG和DTA热分析表明,复合阻燃剂可提高复合材料的分解温度和燃烧残留率,能有效抑制聚乙烯主链裂解,增强复合材料的热稳定性。     

β-环糊精-聚磷酸铵对黄麻/聚丙烯复合材料阻燃性能的影响

将黄麻纤维和聚丙烯纤维（PP）通过梳理、铺网和针刺的方式形成黄麻/PP复合材料毡,采用表面撒粉工艺,将阻燃剂β-环糊精（β-CD）、β-CD与聚磷酸铵（APP）复配热压后在黄麻/PP复合材料表面形成阻燃层,采用FTIR、极限氧指数测试仪、水平燃烧测试仪、锥形量热测试仪、热重分析测试仪、SEM及万能试验机等检测黄麻/PP复合材料阻燃性能、力学性能、成炭性能及样品表面微观形貌。结果表明:β-CD与APP复配后在黄麻/PP复合材料表面热压成膜可以显著提高复合材料的阻燃性能和热稳定性。当β-CD-APP复配阻燃剂质量分数为20wt%、β-CD与APP的质量比为1∶2时,黄麻/PP复合材料水平燃烧58 s后自熄,极限氧指数（LOI）值达到26.6%,根据日本JISD 1201—77标准,属于第三难燃等级材料,此时热释放速率和有效燃烧热值最小,700℃时的残炭量增加了11.68%。力学性能测试表明,在黄麻/PP复合材料表面增加阻燃层后,弯曲强度增加而拉伸强度不受影响。      

弹药防殉爆包装技术研究进展

目的 研究防殉爆相关领域内性能优异的复合材料,以求推动防殉爆包装技术的发展,更好地满足未来战争的需求。方法 从对比国内外弹药包装的研究进展出发,着重介绍防殉爆包装技术原理及应用实例,并介绍相关领域内性能优异的复合材料,为弹药防殉爆包装提供参考。结果 防殉爆包装的主要原理包括隔爆、泄爆、抗震和缓冲等,因此需要加强对防殉爆包装材料的阻燃性能、包装设计和抗冲击性等方面的研究。结论 阻燃防爆材料和防弹抗爆材料的性能均十分优异,尤其是由聚合物制成的复合材料和由石墨烯增强的纤维复合材料,它将在弹药防殉爆包装领域具有十分广阔的应用前景。     

PLA/木质纤维复合材料的制备及性能

目的研究PLA/木质纤维复合材料的制备工艺过程,分析PLA纤维含量对复合材料力学性能的影响,确定最优配比,以获得一种可应用于包装中的新型环保复合材料。方法将不同质量配比的PLA纤维及木质纤维按照造纸的工艺进行抄造,获得湿纸胚后再进行热压处理,获得需要的复合材料。对PLA纤维在复合材料中的分散性以及复合材料的力学性能进行表征与测试。结果分散性试验表明,PLA纤维能够与木质纤维均匀混合;当PLA纤维的质量分数为10%时,复合材料的性能较好。力学测试表明,复合材料的拉伸强度最大可达到42.79 MPa,耐折次数可达到1015次。结论 PLA/木质纤维复合材料可采用造纸的方法进行制备,且力学性能较好,能在包装领域内有较为广泛的应用,同时也为可降解纤维的研究应用提供了一种新思路。