茶皂素基膨胀型阻燃剂的制备及其在涂料中的应用

采用多羟基、多羧基的活性天然产物茶皂素为原料,与聚磷酸铵和季戊四醇在一定条件下反应,制备一种聚磷酸酯类茶皂素基三位一体新型环保膨胀型阻燃剂。采用傅里叶红外分析技术对阻燃剂进行了结构表征,采用综合热分析仪对阻燃剂的热降解性能进行了研究。结果表明,茶皂素与聚磷酸铵、季戊四醇发生反应,生成聚磷酸酯类茶皂素基膨胀型阻燃剂,且该阻燃剂具有良好的热稳定性,降解热释放较小,高温残留率高,最终的质量残留率高达30.77%。将制备阻燃剂用于阻燃涂料中,并采用氧指数测试仪和锥形量热仪研究了阻燃涂料的阻燃性能和热解性能。研究表明,茶皂素基三位一体膨胀型阻燃剂能显著提高涂料的阻燃性能,阻燃涂料的氧指数值高达34.2%,耐火时间为11.1 min,且锥形量热实验中,该阻燃涂料试样的平均热释放速率（m-HRR）为36.18 kW/m2,总热释放量（THR）为5.25 kJ/m2,平均有效燃烧热（m-EHC）为5.11 kJ/kg,与含复合型阻燃剂的阻燃涂料试样相比,阻燃性能得到极大提高。该制备阻燃剂不含卤素,集三源一体,具有阻燃性能优越,相容性能良好,高效环保等优点。     

茶皂素基膨胀型阻燃剂的制备及阻燃环氧树脂的应用

采用天然产物茶皂素为原料,与聚磷酸铵和季戊四醇复合,制备出茶皂素基膨胀型阻燃剂。通过燃烧实验测量阻燃剂的阻燃性能,结果表明,该阻燃剂拥有良好的热稳定和阻燃性能。将制备的阻燃剂用于环氧树脂中,并采用氧指数、烟密度和力学性能测试表明,该绿色环保型阻燃剂能显著提高环氧树脂的阻燃性能,当阻燃剂添加量为30%时,阻燃环氧树脂的氧指数值高达30.0%,烟密度等级为56.08%,断裂强度和断裂伸长率分别达26.94 MPa和7.39%。与含传统膨胀型阻燃剂的阻燃环氧树脂试样相比,阻燃性能得到极大提高。该阻燃剂绿色环保,制备简单,阻燃性能优越,良好的相容性等优点。     

阻燃抑烟沥青混合料研究进展

为梳理阻燃抑烟沥青混合料研究现状,阐述了沥青热解与烟气产生的相关过程。其次,对现有的阻燃抑烟性能测试方法进行了总结,并将沥青烟气释放量测试方法分为质量损失法与吸附法。对阻燃沥青、阻燃纤维、多孔型阻燃路面三种沥青路面阻燃技术进行了介绍,并分析了降低拌合温度与添加抑烟组分两种抑烟手段的特点。针对沥青路面阻燃抑烟研究热点,提出了沥青路面阻燃抑烟后续研究要点与方向。     

UF/MPOP与PEA/MPOP对木材燃烧性能的影响

分别以脲醛树脂(UF)和纯丙乳液(PEA)树脂为基料,三聚氰胺聚磷酸盐(MPOP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系,制备了膨胀型阻燃涂料。通过热重分析仪对制备的MPOP热稳定性及阻燃机理进行了表征,利用锥形量热仪、极限氧指数测试仪对涂料阻燃性能进行分析。结果表明,与PEA/MPOP相比,UF/MPOP对木材具有更好的阻燃性能,热稳定性和抑烟性能,极限氧指数提高了9.4 %,热释放速率、总热释放量、烟气释放速率降低,在木材表面形成的炭层更加完整。     

可膨胀石墨在水性饰面防火涂料中的应用

以可膨胀石墨(EG)为物理膨胀体系,制备了膨胀型水性饰面防火涂料,采用小室法、锥形量热仪(CONE)、扫描电镜(SEM)等手段分析了可膨胀石墨及其与阻燃协效剂复配对饰面膨胀型防火涂料性能的影响。研究发现,EG的加入改善了膨胀炭质层的结构,大大提高了涂料的防火性能。选用3.5g、80目的EG,所得涂料的防火性能最佳,耐火时间达33min。可膨胀石墨与阻燃协效剂复配能够进一步降低涂料燃烧的烟气释放。当EG与二氧化锡按质量比为1∶1复配,所得涂层的生烟速率峰值与仅含EG的涂层相比下降78.4%,抑烟性能最好。     

透明膨胀型阻燃涂料的阻燃性和抑烟性研究

以三聚氰胺甲醛树脂（ MF）为基体,以苯基膦酸（ PPOA）、新戊二醇（ NPG）、 N,N-二甲基甲酰胺（ DMF）为膨胀阻燃剂（ IFR）制备透明膨胀型阻燃涂料,并通过添加聚乙二醇（PEG）进一步提高该涂料的性能。利用极限氧指数（ LOI）测试、建材烟密度测试和热重分析仪（ TG）研究了该涂料的阻燃性、生烟量和热稳定性,并使用扫描电子显微镜（SEM）观察涂料燃烧后的炭层形貌。结果表明： IFR能显著提高纯 MF的阻燃和抑烟性能;在此基础上添加 PEG可进一步提高该涂料的阻燃抑烟能力。当 IFR与 PEG的添加量分别为 40%、5%时,该涂料的阻燃、抑烟性最佳,其 LOI值达到 27.4%,烟密度等级为 27.15,且在该添加比例下可以使涂料在燃烧过程中具有较好的膨胀成炭能力。     

无卤抑烟填料对PP用阻燃涂料烟毒性能的影响

利用氧指数(OI)测定仪和锥形量热仪(CONE)实验获得的氧指数、生烟量以及CO产生速率等参数,对环保型抑烟阻燃填料氢氧化镁、硼酸锌、MOO3以及其复配体系的烟毒释放进行了对比研究。结果表明:抑烟填料氢氧化镁具有较好的阻燃效果,硼酸锌、MOO3的加入能够明显降低材料燃烧时的烟毒释放;Mg(OH)2/MOO3复配体系能达到更好的阻燃抑烟协效作用,使烟毒参数进一步降低,从而制得低毒低烟环保阻燃涂料。     

壳聚糖/聚磷酸铵膨胀阻燃PP的阻燃及抑烟性能

为了提高聚丙烯(PP)的阻燃和抑烟性能,将壳聚糖(CS)作为膨胀型阻燃剂的碳源、聚磷酸铵(APP)作为膨胀型阻燃剂的酸源和气源,在此基础上通过熔融共混的方法制备了PP/CS/APP复合材料。采用极限氧指数仪、锥形量热仪等仪器研究了PP/CS/APP复合材料的的抑烟性及阻燃性。研究结果表明:CS/APP添加量为30%时,复合材料的极限氧指数值最大可达28.1%;且复合材料在烟气释放总量、CO和CO_2排放上明显降低,抑烟性得到了提升;热释放速率峰值、平均热释放速率值、平均有效燃烧热值、总热释放量值降低,成炭率升高,PP/CS/APP复合材料更难点燃;火灾性能指数明显提高,阻燃性能得到了大幅度提升,火灾蔓延指数显著减小,同时火灾危险性也相应降低。     

透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料的研究进展及趋势

分析了氨基树脂作为透明膨胀型阻燃涂料成膜物质的优势,综述了透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料的国内外研究进展,提出了现阶段该涂料产品存在的问题,阐述了透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料未来的研究方向。指出了透明膨胀型氨基树脂基阻燃涂料的研究重心已从关注其理化性能和膨胀阻燃性能,逐渐转向探求技术问题出现的根本原因。     

无卤膨胀阻燃长玻纤增强聚丙烯性能研究*

利用无卤膨胀阻燃剂(IFR)阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料,研究IFR的添加量对复合材料阻燃性能、热稳定性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,加入IFR使复合材料燃烧后生成了具有阻燃作用的炭层,显著提高了复合材料的阻燃性能。随IFR添加量的增加,复合材料的极限氧指数(LOI)逐渐提高,热释放速率峰值及其平均值、总热释放速率和生烟速率逐渐降低,力学性能略有下降。当IFR质量分数为20%时,复合材料的LOI和垂直燃烧等级分别达到了24.4%和UL 94 V-0级。     

阻燃LGFPP的阻燃性能研究

将有机蒙脱土(OMMT)和水滑石(LDH)分别与膨胀阻燃剂(IFR)构成阻燃体系,对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料进行阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)和锥形量热仪(CONE)测试,对比研究了两种体系阻燃LGFPP的阻燃性能及阻燃机理。结果表明:当OMMT质量分数为2%时,复合材料的LOI达到最大值24.2%,且垂直燃烧达到了UL-94 V-0级;当LDH质量分数为1%时,LOI达到最大值23.3%,而垂直燃烧等级仍为V-1级。以炭层阻隔的IFR/OMMT体系比以稀释阻燃的IFR/LDH体系更加有效地改善LGFPP的阻燃性能。     

膨胀型阻燃剂阻燃环氧树脂的阻燃性能及影响因素

研究了季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐微胶囊化的多聚磷酸铵（KDIFR）、三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊化的多聚磷酸铵（MAPP）和多聚磷酸铵（APP） 3种膨胀型阻燃剂,及引入硼、铝元素对膨胀型阻燃环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,采用极限氧指数法和水平燃烧法测试材料的燃烧性能。结果表明,3种阻燃剂中APP的阻燃效果最好,当APP/EP为0.3（质量比,下同）时,其极限氧指数为32.2 %,达到难燃级水平;在EP/APP中引入铝元素或硼元素可使阻燃效果提高,硼、铝共存时阻燃效果更加突出,加入APP总量0.8 %的硼酸铝可使EP/APP的自熄时间由48 s降为24 s;热分析结果表明,APP热分解吸热恰与EP的热降解产物燃烧放热相匹配,这是使EP/APP的阻燃性能提高的主要原因;在EP/APP中引入硼和铝元素可明显促进EP/APP成炭,起到协同阻燃作用。     

膨胀型阻燃体系阻燃LDPE性能的研究

比较了Ⅰ型聚磷酸铵(n>30)和Ⅱ型聚磷酸铵(n>1000)的基本性质及其阻燃低密度聚乙烯复合材料的力学性能和阻燃性能,研究表明:聚磷酸铵(APP)提高了复合材料的氧指数LOI,延缓复合材料的分解,但会造成复合材料力学性能的下降,这一点不因APP种类而改变。然而,聚磷酸铵的表面改性会改善APP在LDPE中的分散,提高二者的相容性,有利于复合材料力学性能的提高。     

含磷三嗪环低聚物阻燃PP的阻燃性研究

利用含磷三嗪环低聚物(PMPT)及其复合阻燃剂制备阻燃聚丙烯(PP),探讨了PMPT和多聚磷酸胺/季戊四醇(APP/PER)/PMPT的用量对阻燃PP极限氧指数、燃烧参数的影响,并用扫描电子显微镜观察了剩余炭层的微观形貌,推测了阻燃剂PMPT的阻燃机理.结果表明,随着阻燃剂PMPT用量的增加,阻燃PP的氧指数逐渐增大;APP,PER,PMPT三者有很好的协同阻燃作用;PMPT阻燃机理遵循凝聚相阻燃机理.     

无卤阻燃剂复配阻燃HIPS的性能研究

研究了不同配比的红磷阻燃母料(RPM)与氢氧化镁(MH)协同阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)体系的阻燃性能和机械性能。并选取最佳红磷阻燃母料与氢氧化镁的配比,再分别与其他无卤阻燃剂如酚醛树脂、氧化锌、氰尿酸三聚氰胺盐、有机纳米蒙脱土复配来共同阻燃HIPS,并分别对其体系的机械性能和阻燃性能进行了研究。结果表明,在RPM/MH质量比为1,总质量分数为30%时,与7%的酚醛树脂或有机纳米蒙脱土复配,都可以使阻燃HIPS材料达到1.6 mm UL94的V-1级。     

氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂的合成与阻燃性研究

本文对新戊二醇、溴素、三氯氧磷和环氧乙烷等为原料合成了氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂－３－溴－２,２－二甲基丙基－２－溴乙基－２－氯乙基磷酸酯（ＣＢＡＰ－９１２）,探索了温度、时间、原料配比,催化剂用量等反应条件对产率的影响。用化学方法,ＦＴＩＲ、ＴＧ等方法对该合成产物的性能和结构进行了表征。并研究了该阻燃剂在不饱和聚酯树脂和聚氯乙烯中的阻燃性,结果表明其上有良好的阻燃性能。     

磷-硅阻燃剂在膨胀型阻燃聚丙烯中的应用研究在

采用一种新型含磷硅高分子阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)、多聚磷酸密胺(MPP）复配成膨胀型阻燃剂(IFR),并对聚丙烯(PP)进行阻燃。当APP/MPP/EMPZR质量比为15/10/15时,所制得的复合材料的氧指数达到33.0 %,垂直燃烧达到UL 94 V 0级;与纯PP相比,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都没有下降;热失重分析表明,阻燃PP材料在600 ℃时的残炭量为21.14 %,成炭率显著提高;扫描电镜对残炭形貌的表征以及氧指数测试前后阻燃PP材料的红外图谱分析证实了EMPZR与APP、MPP在PP中有良好的协效阻燃作用。     

新型磷氮阻燃剂对尼龙6的阻燃作用

研究了一种基于烷基次磷酸铝的新型磷氮阻燃剂(OP)对尼龙6(PA6)的阻燃作用。试验结果表明:该阻燃剂对PA6具有良好的阻燃作用,当其添加质量分数为25%时,PA6的氧指数(LOI)大于30%,阻燃级别达到FV-0级,燃烧时材料的热释放速率、质量损失速率和总热释放量明显降低。热重分析结果表明:OP改变了PA6的热降解过程,使之成炭化学反应提前,形成的炭层通过隔热和隔氧而产生阻燃作用。添加OP对材料的机械性能有些影响,如弯曲强度和弯曲模量有所增加,而拉伸强度和冲击功有所下降,但影响不大。