微胶囊APP的制备及其在PP阻燃中的应用

通过原位聚合的方法制备了2种新型微胶囊聚磷酸铵(APP)MAPP-1和MAPP-2,并通过与聚丙烯(PP)共混制备了PP/APP、PP/MAPP-1及PP/MAPP-2复合材料。利用傅里叶红外光谱仪、微量燃烧仪、接触角仪、扫描电子显微镜及电子拉力机等对MAPP-1和MAPP-2的结构和复合材料的性能进行了表征,研究了微胶囊化前、后的APP对PP阻燃性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明:微胶囊化后的APP表面成功地包裹了一层聚脲材料,与PP/APP相比,复合材料PP/MAPP-1和PP/MAPP-2的阻燃性能更好,而且耐水性能和机械性能也较好。     

环氧树脂包覆聚磷酸铵微胶囊的制备及其对聚丙烯的阻燃效果

为了探究环氧树脂包覆聚磷酸(EP@APP)微胶囊对聚丙烯(PP)的阻燃效果,首先,采用原位聚合法以EP为外壳包覆APP,制备了EP@APP微胶囊,并将其与PP进行复合,制备了EP@APP/PP复合材料。然后,测试了EP@APP微胶囊的溶解性,探讨了工艺参数对溶解性的影响;考察了EP@APP微胶囊的耐水性,并借助红外光谱分析了EP@APP微胶囊的表面官能团。最后,测试了PP复合材料的极限氧指数、拉伸强度和热重曲线,并分析了PP复合材料的热分解动力学。结果表明:当EP的加入量为APP的10wt%、固化剂加入量为EP加入量的15wt%时,采用先于40℃下维持1h、再于70℃下维持1h的阶跃升温方法可制备包覆完全的EP@APP微胶囊;该种微胶囊在水中溶解度低,且具有良好的耐水性。在PP中添加EP@APP微胶囊后,PP复合材料的极限氧指数为35.5%,达到V-0燃烧等级,燃烧后的残炭量增多,成炭效果明显优于直接添加APP的PP复合材料。与APP相比,EP@APP微胶囊对PP拉伸强度的破坏程度明显降低。EP@APP微胶囊的加入使PP复合材料的表观活化能由100.8kJ/mol提高到127.5kJ/mol,改变了PP复合材料的热降解氧化过程,且生成的残炭形成了稳定的保护炭层。研究结果表明EP@APP微胶囊可有效提高PP复合材料的阻燃性能。     

聚磷酸铵微胶囊对环氧树脂阻燃性能和力学性能的影响

研究了聚磷酸铵(APP)以及APP两种微胶囊,即环氧树脂包覆的APP(EPAPP)和密胺甲醛树脂包覆的APP(MFAPP)在环氧树脂(EP)中阻燃性能、力学性能以及阻燃剂与EP之间的相容性。结果表明,APP在EP中具有较好阻燃效果。与未包覆的APP相比,环氧树脂和密胺甲醛树脂包覆APP(EPAPP和MFAPP)在环氧树脂(EP)中氧指数和垂直燃烧级别基本不变;但添加APP微胶囊的阻燃EP体系的力学性能都有所改善,尤其是冲击强度有较大幅度提高。表面电阻的实验发现,在EP体系中添加APP或APP微胶囊对体系绝缘性能基本上没有影响。     

聚磷酸铵/聚酰亚胺微胶囊化改性阻燃聚丙烯薄膜性能研究

以聚磷酸铵(APP)为芯材、聚酰亚胺(PI)为囊材，通过低温喷雾干燥法制备微胶囊化改性APP阻燃剂。扫描电镜和红外光谱分析表明，改性后的APP分散性得到改善，并且PI较好地包覆在APP表面。将改性APP按照一定比例加入到PP树脂中制得薄膜，结果表明，改性APP的添加有提改善了薄膜的阻燃性能，极限氧指数比空白组最高提升了42.2%,UL-94达到V-0级，且热释放速率明显减缓，残炭量显著提升。此外，薄膜的机械性能、微观结构均未发生较大改变，可适用于物品的阻燃包装。     

氢氧化铝包覆改性聚磷酸铵及其在阻燃聚丙烯中的应用研究

针对聚磷酸铵(APP)有一定的水溶解性和阻燃效率不高等问题, 提出了采用氢氧化铝(ATH)包覆改性APP的方法。X射线荧光光谱(XRF)和扫描电镜(SEM)分析结果显示, 在APP颗粒表面实现了ATH的包覆改性。测试表明, ATH包覆改性后的APP溶解度明显下降, 比表面大幅增加。将改性后的APP与双季戊四醇(DPER)复配, 作为膨胀阻燃剂添加到PP中, 阻燃PP的燃烧性能测试结果表明: 阻燃剂总添加量为25%时, 包覆ATH的APP使阻燃PP 3.2 mm样条的垂直燃烧级别从V-1提高到V-0, 氧指数(LOI)从26.6%增加到31.8%, 热释放速率峰值(PHRR)从475 kW/m²下降至308 kW/m², 下降了约35%。对阻燃PP的燃烧残炭研究说明, APP经ATH包覆改性后, 促进了阻燃PP在燃烧时形成更加完整均匀的炭层, 因而改善了阻燃性能。     

蒙脱土协同膨胀阻燃聚丙烯的热降解机理

层状纳米填料蒙脱土(MMT)与聚磷酸铵(APP)/双季戊四醇(DPER)结合膨胀阻燃聚丙烯(PP),提高了PP/APP/DPER膨胀阻燃材料的阻燃性能。采用热失重分析(TG)研究了MMT对APP/PER及APP阻燃剂体系热降解行为的影响;采用X射线光电子能谱(XPS)研究了MMT与APP之间热降解过程中的成炭化学作用。结果表明,添加MMT后,APP/DPER、APP在800℃的残余量分别提高12.3%和14.5%,其贡献以MMT与APP间的相互作用为主;MMT与APP发生成炭化学反应,生成Si-O-P键,增加了APP高温分解稳定性。     

DOPO改性介孔分子筛阻燃剂的制备及其在聚丙烯中的应用

用DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)对介孔分子筛MCM-41进行表面改性,将改性后的MCM-41作为阻燃协效剂与聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)及三聚氰胺(MEL)复配阻燃剂,研究了添加改性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DOPO改性分子筛即可显著提高PP的阻燃性能,当改性分子筛的添加量为1%时阻燃PP的氧指数为32.6,比纯PP的提高91.76%;热重分析、动态热机械能分析和扫描电镜分析的结果表明,添加少量的改性分子筛MCM-41可催化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。     

改性炭黑/膨胀石墨/聚磷酸铵阻燃木塑复合材料的性能研究

采用改性炭黑(M-CB)、膨胀石墨(EG)、聚磷酸铵(APP)三者复合与木粉及聚丙烯(PP)制备阻燃抗静电木塑复合材料。通过ZC-36型高阻计、JF-3型氧指数测定仪、CZF-3水平垂直燃烧测定仪、锥形量热仪、热重分析(TGA)测定复合材料的表面电阻率、氧指数及燃烧性能、阻燃性能、热失重行为。研究结果表明M-CB有良好的导电性能,可以使材料表面电阻率由约1014Ω降低到约108Ω;锥形量热及氧指数结果等表明M-CB/EG/APP三者复合阻燃体系的阻燃性能优于单一组分,同时TGA结果表明样品材料热稳定性能高于单一阻燃体系,残炭量显著提高,可以保护PP,使PP分解温度上升。     

聚磷酸铵阻燃剂微胶囊对软质PVC性能的影响EI北大核心CSCD

研究了聚磷酸铵(APP)及其两种微胶囊,即环氧树脂包覆的聚磷酸铵(EPAPP)和密胺-甲醛树脂包覆的聚磷酸铵(MFAPP)在软质聚氯乙烯(PVC)体系中阻燃性能、力学性能以及阻燃剂与软质PVC之间的相容性。研究发现,在软质PVC体系中,APP经过微胶囊化改性后其氧指数稍微有所降低,垂直燃烧级别在20%添加量下都能达到UL 94 V-0级,但其拉伸强度有明显改善。扫描电镜(SEM)结果表明两种APP微胶囊与基体的相容性有所提高。     

聚磷酸铵阻燃剂微胶囊对软质PVC性能的影响

研究了聚磷酸铵(APP)及其两种微胶囊,即环氧树脂包覆的聚磷酸铵(EPAPP)和密胺-甲醛树脂包覆的聚磷酸铵(MFAPP)在软质聚氯乙烯(PVC)体系中阻燃性能、力学性能以及阻燃剂与软质PVC之间的相容性。研究发现,在软质PVC体系中,APP经过微胶囊化改性后其氧指数稍微有所降低,垂直燃烧级别在20%添加量下都能达到UL 94 V-0级,但其拉伸强度有明显改善。扫描电镜(SEM)结果表明两种APP微胶囊与基体的相容性有所提高。     

聚酰胺6对聚丙烯/膨胀阻燃体系阻燃性和力学性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)组成的膨胀阻燃剂(IFR)为主阻燃剂，有机蒙脱土(OMMT)为协效阻燃剂，马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂，以聚酰胺6(PA6)为聚合物成炭剂，采用熔融共混法制备了PP/PA6/POE-g-MAH/IFR/OMMT阻燃复合材料，并研究了PA6对PP阻燃复合材料阻燃性和力学性能的影响。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、热重分析、扫描电子显微镜和力学性能测试等手段对PP阻燃复合材料进行了测试与表征。结果表明：成炭剂PA6的加入，可显著地提高PP阻燃复合材料的阻燃性能，当PA6含量为5%时，PP阻燃复合材料的LOI由原来不含PA6时的25.5%提高到了30.0%,垂直燃烧等级由原来的无等级提高到了UL-94 V-0级，且随着PA6含量的进一步增加，LOI在逐渐增大。但PA6的加入，会使PP阻燃复合材料的力学性能下降。     

熔融接枝法提高膨胀型阻燃聚丙烯的相容性和阻燃性能

通过熔融共混工艺,采用熔融接枝和阻燃剂表面处理技术,利用双螺杆挤出机制备出无卤膨胀型阻燃聚丙烯(PP)。研究了聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)作为一种混合体系对PP的阻燃作用,并用对比法分析讨论了三种组分分别在体系中所起的作用。研究了多组分体系下不同单体熔融接枝PP对各组分间的相容性和阻燃性能的影响,结果表明,极性较大单体MAH接枝处理PP,能够有效地提高体系的相容性和阻燃性能。     

基于微流控技术的阻燃微胶囊的制备及其改性环氧树脂的性能与阻燃机制

为了进一步提高环氧树脂的阻燃性能,采用微流控技术制备了以乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)为壳,高效磷-氮阻燃剂(FR-PN)为芯材的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊,并将其运用于环氧树脂(EP)中;对比了FR-PN/EP、FR-PN@ETPTA/EP的热稳定性、阻燃性能和力学性能;探讨了FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊对EP的燃烧性能和热降解行为的影响,揭示了FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊的阻燃机制。试验结果表明：FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊能够改善EP的阻燃性能,当阻燃微胶囊添加量为10wt%时,树脂的极限氧指数(LOI)值增加至37.3%,UL-94等级达到V-0级。环氧树脂中添加FR-PN阻燃剂或FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊会降低树脂的拉伸性能和弯曲性能,但加入阻燃微胶囊试件的拉伸性能和弯曲性能优于加入阻燃剂的试件,且添加10wt%阻燃微胶囊后,树脂的冲击强度比纯EP增加了39%。研究表明,阻燃微胶囊改性环氧树脂的阻燃机制是气相阻燃与凝聚相阻燃相结合。     

新型超支化聚磷酰胺/聚磷酸铵协效阻燃聚丙烯的机理研究

以三聚氰胺(MEL)和二氯磷酸苯酯(PDCP)为主要原料,通过一步法(A2+B3)制备出一种含磷、氮、三嗪环及苯环结构的超支化聚磷酰胺(HBPPA)成炭剂,运用X射线光电子能谱(XPS)、核磁(1 H-NMR)对其化学结构进行了详细分析,并将其运用于阻燃聚磷酸铵(APP)/聚丙烯(PP)(APP/PP)复合材料。将25%(wt,质量分数)(APP∶HBPPA=3∶1)的膨胀型阻燃剂添加于PP时,制得的阻燃PP复合材料达到了UL-94的V0级别,极限氧指数达到30.6%。     

超支化乙二胺三嗪成炭剂的合成及其阻燃性能研究

以三聚氯氰和乙二胺为原料,丙酮为溶剂,采用一步法合成了超支化乙二胺三嗪聚合物,并用红外光谱(IR)证实了其结构。热失重分析仪(TGA)测试结果表明：在氮气氛围下,产物在600℃的残炭量为35.6％,具有较好的成碳阻燃性能。将超支化乙二胺三嗪产物与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR),并对聚丙烯(PP)进行阻燃。结果表明：添加IFR后,PP的氧指数从17.5％提高到30.0％,热释放时间延后665s,热释放速率峰值降低72.2％。新型IFR的加入极大地改善了PP的阻燃性能,超支化乙二胺三嗪聚合物是一种具有较大应用价值的阻燃成炭剂。     

膨胀阻燃剂对石蜡/聚丙烯相变材料热降解及相变储能性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭发泡剂(CFA)作为石蜡/聚丙烯定形相变材料(PCM)的膨胀阻燃剂。采用热重分析仪(TGA)分析阻燃石蜡/聚丙烯定形相变材料的热解特性,揭示了此体系的热稳定性,并以差示扫描量热仪(DSC)研究阻燃PCM的相变储能性能。结果表明:随着膨胀阻燃剂(CFA和APP)的添加,PCMs起始分解温度降低,残炭量由0.4%增加到17.1%,有效的提高了材料的阻燃性能和热稳定性。膨胀阻燃剂基本不影响相变材料的储能性能,但与聚丙烯(PP)的含量有关,PP含量越高,储能量越低,相变温度越滞后。     

新型多羟基三嗪基炭化剂对聚丙烯的阻燃作用

以三聚氯氰(CNC)、三羟甲基氨基甲烷(TRIS)和二乙烯三胺为原料合成了一种新型多羟基三嗪基炭化剂(TTDC)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、固体核磁共振(¹³C-NMR)、元素分析和热重分析(TG/DTG)测试对TTDC的化学结构和热性能进行了分析。通过熔融共混的方法将聚磷酸铵(APP)、TTDC和二氧化硅(SiO₂)加入聚丙烯(PP)中制备PP复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、TG/DTG和锥形量热(CCT)测试研究了PP复合材料的阻燃性能和热稳定性，并采用扫描电镜(SEM)和拉曼光谱对残炭的表面形貌和结构进行了研究。结果表明：APP和TTDC具有良好的协同阻燃作用，PP、APP、TTDC和SiO₂比例为75∶16∶8∶1时，阻燃效果最佳，PP复合材料的LOI值为32.8%,达到UL-94 V-0级，800℃残炭量达到8.12%,热释放率峰值从纯PP的846.46kW/m²下降到236.61kW/m²。通过燃烧行为、残炭形貌和力学性能的综合分...     

EVA对膨胀型阻燃聚丙烯吸潮性的改进研究

本文针对膨胀型阻燃剂（IFR）吸潮性问题，采用高弹体微胶囊化进行包覆的方法进行了改性研究。选用EVA对IFR进行包覆改性，提出了IFR阻燃PP的防潮性，并改善了IFR与PP的相容性，从而达到了改善材料性能的目的。     

AT/APP/ASO阻燃剂在EPDM/PP弹性体中的应用研究

采用动态硫化工艺,制备三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体,研究凹凸棒土(AT)、聚磷酸铵(APP)、氨基硅油(ASO)对弹性体力学性能和阻燃性能的影响。研究表明:添加5份AT的EPDM/PP弹性体力学性能最佳,AT的加入可提高EPDM/PP弹性体的阻燃性能;随着APP的用量增加,EPDM/PP弹性体的拉伸强度、撕裂强度和最大伸长率均下降,氧指数增大;随着ASO的用量增加,EPDM/PP弹性体的拉伸强度、撕裂强度下降,最大伸长率先上升后下降,氧指数增大。     

固相力化学方法制备膨胀型阻燃剂对聚丙烯复合材料的阻燃研究

用固相力化学方法制备了膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯(PP)复合材料，用粒度分析、DSC、SEM等表征其结构，并测定其阻燃性能。结果表明与传统双辊塑炼法相比，固相力化学方法可以提高阻燃PP材料阻燃性能。