ABS/PA6合金的无卤膨胀型阻燃研究

以聚磷酸铵(APP)为酸源, 利用ABS/PA6合金中PA6为炭源对ABS/PA6合金进行膨胀型阻燃研究,探讨了不同成炭协效剂与APP复配对合金阻燃性能的影响,这些成炭协效剂包括季戊四醇笼状磷酸酯（PEPA）,热塑性酚醛树脂（TPPFR）,环氧树脂（EP）和分子筛4A。 结果表明,PA6具有较好的成炭作用, 当APP含量为25%时,阻燃合金体系的极限氧指数可达30,UL-94测定达V-1级别,APP含量为35%时,UL-94测定达V-0级别。而以5wt%的季戊四醇笼状磷酸酯（PEPA）或环氧树脂（E-44）与20wt%APP复配, 或以3 wt%分子筛4A与22wt%APP复配都可以大大提高体系的阻燃性能性和高温下的残炭量, 使阻燃体系氧指数达到30以上, UL-94测定达V-0级别. SEM形貌分析显示体系燃烧表面都形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构。     

阻燃PC/ABS合金研究进展

阻燃PC/ABS合金体系中主要添加有溴系阻燃剂、含磷阻燃剂、硅系阻燃剂及其它无机阻燃剂,其中溴系阻燃剂对合金阻燃效率高,但受热分解后放出腐蚀性的溴化氢气体;磷系阻燃剂不仅对合金能有效阻燃,而且能改善合金的加工流动性;硅系阻燃剂对合金的阻燃还在研究中;其它无机填料对合金的阻燃效率低。研制环保、低毒、高效的阻燃专用料,将是阻燃PC/ABS合金的发展方向。     

ABS/PA6/SMA共混体系的结构与性能

利用少量苯乙烯-马来酸酐（SMA）作为相容剂改善ABS/PA6共混体系的相容性,固定相容剂含量调节共混体系的组成以研究其对体系形态结构和力学性能的影响情况,并分别得到了以ABS为连续相和以PA6为连续相的共混体系最佳配比.其中,前者以80：20：6,后者以10：90：6比例配备的ABS/PA6/SMA共混体系可以达到最佳性能.同时探讨了环境因素对ABS/PA6共混体系性能的影响.     

无卤阻燃ABS体系的性能

采用氧化锌（ZnO）、二氧化硅（SiO2）包覆改性ZnO及微胶囊红磷（MRP）／酚醛环氧树脂（NE）制备了无卤阻燃ABS．探讨ZnO及SiO2包覆改性ZnO的阻燃增效作用及协同作用机理．IR分析结果表明,包覆改性后在ZnO表面形成了Si-O-Zn键,表明在ZnO表面形成了SiO2包覆层．实验结果表明,ZnO及其SiO2包覆的ZnO可显著提高ABS材料的阻燃性能,并且对ABS的力学性能影响不大,当ZnO的添加量为5％时,阻燃ABS的极限氧指数（LOI）达到36％;当添加5％表面SiO2包覆量为5％的改性ZnO时,阻燃ABS的LOI达到41％．阻燃ABS试样垂直燃烧实验均可达到V-0级别．TG分析结果表明,ZnO及SiO2表面包覆改性ZnO可以促进材料成炭,增加残炭含量,提高ABS的阻燃性能     

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.     

PA6对膨胀型阻燃PE电缆料性能的影响

以蜜胺包覆聚磷酸铵(MAPP)、小分子成炭剂季戊四醇(PER)和大分子成炭剂PA6组成的膨胀型阻燃剂体系阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE)。通过氧指数(LOI)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试研究,结果表明:PA6成炭剂具有协效阻燃作用,少量添加时可使氧指数从26.5%提高到29.5%,且生成的炭层封闭性较好。     

SMA增容ABS/PA6共混体系的形态和力学性能

采用熔融共混方法制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)增容的ABS/PA6共混物,用扫描电镜分析(SEM)、动态力学分析(DMA)对ABS/PA6共混物结构进行了表征,结果表明:未加相容剂的ABS/PA6二元共混物中,分散相易聚集,分散相粒径分布不均匀,相界面清晰,相容性差;加入相容剂后,ABS/PA6共混物的分散相粒径明显减小,分散相粒径分布均匀,单位体积上分散相的界面面积增大,在ABS含量为55%时,界面面积最小,ABS/PA6共混物发生相反转的范围变宽,且向高体积分数的PA6移动.     

PC/ABS合金的气相/凝聚相协同阻燃作用

分别选用2种不同阻燃机理的磷系阻燃剂,即以凝聚相阻燃为主的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯) (RDP)和以气相阻燃为主的磷酸三苯酯(TPP),采用熔融共混法制备聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)阻燃合金. 通过垂直燃烧测试和锥形量热测试探究RDP/TPP复配对合金阻燃性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察燃烧残炭的微观形貌. 以甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)为相容剂,通过拉伸性能和冲击性能测试探究MBS对阻燃合金的增韧增容效果,并以SEM观察MBS对合金相界面和相形态的影响. 结果表明,RDP的凝聚相阻燃和TPP的气相阻燃作用具有协同效果,可以在PC/ABS合金中促进磷酸盐结构生成,进而有助于体系生成更连续、致密的炭层.     

MAA-St双单体熔融接枝ABS增容无卤阻燃ABS的研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,甲基丙烯酸(MAA)为接枝单体,苯乙烯(St)为接枝共单体,制备了ABS-g-(MAA-co-St)双单体熔融接枝物.研究了MAA、St用量对接枝率的影响.结果表明,当MAA、St用量均为6 mL时,ABS-g-(MAA-co-St)的接枝率最高,可达4.96%.探讨了ABS-g-(MAA-co-St)对ABS/膨胀型阻燃剂(IFR)复合材料力学性能、加工性能和阻燃性能的影响.当ABS-g-(MAA-co-St)添加量为6份时,冲击强度和拉伸强度分别可达 3.07 kJ/m2、37.2 MPa,且在力学性能有所提高的同时,复合材料阻燃级别仍可达FV-0级.     

MAA-St双单体熔融接枝ABS增容无卤阻燃ABS的研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,甲基丙烯酸(MAA)为接枝单体,苯乙烯(St)为接枝共单体,制备了ABS-g-(MAA-co-St)双单体熔融接枝物。研究了MAA、St用量对接枝率的影响。结果表明,当MAA、St用量均为6 mL时,ABS-g-(MAA-co-St)的接枝率最高,可达4.96%。探讨了ABS-g-(MAA-co-St)对ABS/膨胀型阻燃剂(IFR)复合材料力学性能、加工性能和阻燃性能的影响。当ABS-g-(MAA-co-St)添加量为6份时,冲击强度和拉伸强度分别可达3.07 kJ/m2、37.2 MPa,且在力学性能有所提高的同时,复合材料阻燃级别仍可达FV-0级。     

膨胀型阻燃体系在沥青中协同阻燃作用的研究

采用氧指数测定(LOI)对道路阻燃沥青中膨胀型阻燃剂(IFR)、可膨胀石墨(EG)以及两者协同体系(IFR-EG)的阻燃效果进行了考察,同时采用扫描电镜(SEM)技术手段对阻燃机理进行了分析。结果表明,EG与IFR体系复配后有很好的协同阻燃效果,制得的阻燃沥青氧指数明显升高,热稳定性能增强,燃烧后形成膨胀多孔均质碳层。扫描电镜(SEM)结果表明,膨胀型阻燃体系在道路沥青中的协同阻燃机理在于凝聚相成炭,即能促进聚合物成碳,沥青表面膨胀率明显提高。     

可膨胀石墨在膨胀阻燃体系中协同阻燃作用的研究

采用氧指数(LOI)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等技术手段对可膨胀石墨(EG)与膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE)体系进行了研究.结果表明,EG与IFR复配,体系氧指数明显提高,其热稳定性增强,热降解速率降低,残炭率提高,燃烧炭层连续致密,EG与IFR具有很好的协同阻燃作用.热分析及扫描电镜结果证明,EG与IFR的协同阻燃作用机理的关键在于凝聚相成炭.     

氧化锌与膨胀型阻燃剂对聚丙烯的协效阻燃

采用磷酸、季戊四醇和三聚氰胺为原料合成了一种新型膨胀型阻燃剂(IFR)。并以IFR为阻燃剂,氧化锌(ZnO)为协效阻燃剂,聚丙烯(PP)为基体树脂制备了膨胀型阻燃PP复合材料,重点研究ZnO与IFR之间的协效阻燃作用。采用氧指数测定仪、UL-94测定仪和锥形量热仪等手段研究阻燃PP复合材料的燃烧性能,用动态傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究阻燃PP复合材料在不同温度下凝聚相的结构变化,初步揭示其热降解特性。实验结果表明:ZnO与IFR之间存在明显的协效阻燃效果;复合材料在240～330℃时,结构变化最剧烈;ZnO添加质量分数为1.6%时,炭层完整性最好,热释放速率峰值最低,降低幅度可达80%,UL-94为V-0级;ZnO添加质量分数为3.2%时,氧指数(LOI)最大为25.6%,UL-94为V-0级。     

葡萄糖酸磷酸三聚氰胺盐的合成及与APP协同阻燃研究

以葡萄糖酸钠,磷酸,三聚氰胺为原料,合成了具备良好阻燃性能的葡萄糖酸磷酸三聚氰胺盐（ATDPDP）,通过FTIR,MS对其结构进行了表征,研究了其与聚磷酸铵（APP）以等质量比混合对环氧树脂（EP）阻燃性能和力学性能等方面的影响。结果表明：ATDPDP/APP（1∶1）总量仅为10%时,其氧指数值（LOI）即可达到29.6%,垂直燃烧级别UL-94 V-0;TGA结果表明：质量分数同为10%的ATDPDP,APP,ATDPDP/APP环氧体系,ATDPDP/APP不仅具有更高的残炭量（28.3%）,而且能够提高EP的热稳定性;其氧指数测定后残炭表面扫描电镜图（SEM）显示致密、均匀的膨胀炭层;力学性能测试表明ATDPDP/APP对拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的影响相对单独使用均减弱。     

锥形量热法研究可膨胀石墨对微孔聚氨酯弹性体的阻燃作用

采用锥形量热法(CONE)研究可膨胀石墨(EG)的添加量对微孔聚氨酯弹性体(MPUE)阻燃性能的影响。结果表明:EG的加入可以显著降低MPUE材料燃烧时的热释放速率和生烟速率。在燃烧到200s时,热释放速率峰值为88.6kW·m~(-2),生烟速率为129.7m~2·s~(-1),与未阻燃的MPUE材料相比分别下降了67%和22%。抑制热量释放效果显著,抑烟效果较为明显。EG受热形成的致密碳层降低了热释放速率。     

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.