PP/无机阻燃剂复合材料的阻燃性能

分别制备了聚丙烯(PP)与氢氧化镁[Mg(OH)2]、高岭土(KL)、聚磷酸铵(APP)之间的一元配比复合材料和二元配比复合材料,并将最优的二元配比复合材料添加一定量的相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH),测定了各产物的力学性能和氧指数,遴选出其最优配比。结果表明:材料的氧指数随着阻燃剂添加量的增加有一定的提高,不同无机阻燃剂复配阻燃效果比单独使用好,同时力学性能稍有下降;添加PP-g-MAH后,冲击强度得到明显提高,但氧指数变化不大。最优配方为PP/Mg(OH)2/KL/PP-g-MAH(100/40/10/5)。     

PP/核桃壳粉复合材料的制备与性能研究

以核桃壳粉(WSP)为填料,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/WSP复合材料。研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)界面相容剂、三元乙丙橡胶(EPDM)弹性体等对PP/WSP复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明:PP-g-MAH界面相容剂能够改善WSP与PP的界面相容性,增强界面黏结强度,提高复合材料的力学性能,添加7%的PP-g-MAH可以使WSP用量为50%的PP/WSP复合材料的拉伸强度提高49.5%,弯曲强度提高52.9%;而添加EPDM弹性体的PP/WSP复合材料的韧性显著改善。WSP对聚合物基体的热稳定性有一定促进作用。     

膨胀型阻燃剂和有机蒙脱土协同阻燃聚丙烯的研究

采用熔融插层法制备了聚丙烯/膨胀型阻燃剂/有机蒙脱土（PP/IFR/OMMT）阻燃复合材料。探讨了OMMT对PP膨胀阻燃体系的影响,通过X射线衍射(XRD)、极限氧指数、热重分析(TG)、力学性能测试对阻燃复合材料的阻燃性、热稳定性及力学性能进行了研究。结果表明,PP高分子链插层进入OMMT层间,形成了插层型复合材料。OMMT与IFR具有明显的协同阻燃性。OMMT添加量为2份时,复合材料的极限氧指数达到31 %,较单独添加IFR时高出30 %;与纯PP相比,复合材料残炭率明显提高。随着OMMT含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均呈现先上升后下降的趋势,当OMMT含量为3份、IFR含量为22份时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最大值。     

PP/PVC基竹塑复合材料的阻燃改性研究

为开发阻燃竹塑复合材料,选用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,以聚丙烯(PP)/聚氯乙烯(PVC)不相容体系为基体,采用挤出-注塑工艺制备了PP/PVC基竹塑复合材料。研究了相容剂对共混复合材料力学性能的影响,并对复合材料体系的阻燃改性进行了研究。结果表明:增容剂PP-g-MAH能够明显改善PP/PVC共混体系的力学性能,当其用量为10份时体系的力学性能较好;添加三氧化二锑或磷酸三苯酯,能显著提高PP/PVC基竹塑复合材料的阻燃性能。     

PP-g-MAH增容改性木粉/PP复合材料的性能研究

以马来酸酐接枝聚丙烯 (PP-g-MAH) 为相容剂,聚丙烯 (PP) 为基体,通过熔融共混法制备了木粉/PP复合材料。研究了 PP-g-MAH 用量对复合材料力学性能及吸水性能的影响; 采用扫描电镜 (SEM) 观察了复合体系的冲击断面形貌。结果表明: 当 PP-g-MAH 的质量分数为 4%时,可以提高添加 35 份木粉复合材料体系的拉伸强度及弯曲强度,比未添加相容剂的分别提高了 49.4%和 16%,而缺口冲击强度仅下降了 9%。SEM 观察证实: PP-g-MAH 的加入有利于提高木粉与 PP 基体的界面相互作用。从吸水率来看,木粉/PP 复合材料的吸水率保持在 0.22% 以下,远低于纯木材。     

PP/云母高填充复合材料性能的研究

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/云母填充复合材料,通过力学性能测试以及SEM、DSC等分析手段,对PP/云母高填充复合材料的性能进行了研究。结果表明:适量PP-g-MAH以及云母的添加可有效提高PP的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量,其中,当PP-g-MAH和云母的添加量分别为20%和40%时,PP/云母复合材料具有最佳综合力学性能。另外,随着云母粒径的减小,PP/云母复合材料的拉伸强度提高,冲击强度降低;云母在PP基体中起到了异相成核作用,云母粒径越小,其异相成核作用越强,复合材料的结晶度则越大。     

不同增韧体系阻燃聚丙烯的制备和性能研究

通过高温预混制备了膨胀型阻燃剂(IFR),以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,选用SBS、EVA、CPE、MBS分别对PP进行增韧改性,采用熔融插层法制备了阻燃聚丙烯(FRPP)。用TGA、LOI、SEM和力学性能测试等研究了不同种类的增韧剂对阻燃PP的热稳定性、阻燃性、力学性能的影响。结果表明:SBS的加入使阻燃PP的缺口冲击强度显著提高;IFR的加入,使得体系的极限氧指数普遍升高,其中EVA和CPE的极限氧指数达到32和30;综合材料的性能,选用SBS作为阻燃PP的增韧剂,所制得的阻燃PP的各性能优良。     

阻燃抗静电改性聚丙烯复合材料性能研究

基于阻燃剂ANTI?660及抗静电剂单苷酸甘油酯（Gm）制备了聚丙烯（PP）复合材料,采用水平垂直燃烧测试仪、氧指数测试仪、表面电阻测定仪、万能试验机和摆锤式冲击试验机等研究了阻燃剂和抗静电剂对复合材料阻燃性能、抗静电性能和力学性能的影响。结果表明,在阻燃剂含量为18.0 %（质量分数,下同）,抗静电剂含量为2.0 %时,复合材料的极限氧指数（LOI）达到26.0 %,UL 94测试达到V?0级,表面电阻下降到1.7×10¹² Ω;添加阻燃抗静电体系的复合材料相比于添加纯阻燃剂的复合材料整体力学性能改变不明显,但仍具有较好的综合力学性能。     

环保膨胀型阻燃PP母料的研制

以三聚氰胺聚磷酸(MPP)/季戊四醇(PT)为复配阻燃剂,氧化锌为催化协效剂,聚乙烯蜡为分散剂,并添加一定量载体树脂,制备了环保膨胀型阻燃聚丙烯(PP)母料,运用氧指数法、UL94垂直燃烧法、热失重分析法和扫描电子显微镜研究了阻燃PP母料的阻燃性能。结果表明:当MPP∶PT=2∶1且MPP与PT占母料总量的72%时,将该类母料添加到PP中制得的复合材料的综合性能最好;阻燃PP母料的最佳载体树脂为PP/PP-g-MAH(1/1),将25%PP/PP-g-MAH基阻燃PP母料添加到PP中,复合材料的阻燃等级可达到UL94V—0级。     

氧化亚镍在RTB-IFR膨胀阻燃体系中的协效作用

将氧化亚镍(NiO)与膨胀阻燃剂(RTB-IFR,未添加协效剂成分)复配,应用在聚丙烯(PP)复合材料中以研究NiO的阻燃协效作用。探讨了NiO对膨胀阻燃PP复合材料的阻燃性能、力学性能及热降解行为的影响。结果表明,在PP中单独添加20%RTB-IFR阻燃剂,PP复合材料具有较好的阻燃性能,氧指数为31.8%,3.2 mm样条能通过UL94 V-0级。当RTB-IFR阻燃剂中加入5%NiO时,PP复合材料的阻燃性能明显得到提高,氧指数达到33.6%,1.6 mm样条即能通过UL94 V-0级。同时,NiO对PP复合材料的力学性能影响较小。NiO的引入改变了RTB-IFR及RTB-IFR/PP体系的热降解过程,降低了PP复合材料的热分解速率,提高了复合材料高温时的残炭量和热稳定性。     

聚丙烯/埃洛石纳米管复合材料的力学及阻燃性能

通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/埃洛石纳米管(PP/HNTs)复合材料,并表征了复合材料的力学性能、界面性能和阻燃性能。结果表明,HNTs对阻燃PP发挥进一步阻燃作用,当HNTs含量为2 %时,其极限氧指数可达32.0 %,较阻燃PP提高了2 %;其垂直燃烧性能可达UL 94 V-0级;尤其重要的是,HNTs的加入显著提高了材料的力学性能,含2 %HNTs的复合材料的综合性能最佳,冲击强度为5.4 kJ/m2,拉伸强度为36.5 MPa,弯曲强度为41.4 MPa。     

酒糟增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

通过熔融共混制备了酒糟(DG)增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了DG用量、粒径以及马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）相容剂对复合材料性能的影响。结果表明,DG的加入使得复合材料的热稳定性和阻燃性能提高;PP/DG复合材料的结晶温度随DG含量的增加而升高,说明DG对PP有异相成核的作用;当粒径为100 μm 的DG用量为10 %（质量分数,下同）时,复合材料的缺口冲击强度相比纯PP提高了55.2 %;一定的粒径范围内,复合材料的力学性能与DG粒径呈正相关;PP-g-MAH含量为2 %,DG含量为10 %的复合材料的拉伸强度比未加相容剂时提高了9.3 %,比纯PP提高了4.1 %;PP-g-MAH的加入使得DG颗粒与PP基体间的界面结合明显改善。     

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维复合材料的制备及其性能研究

通过双螺杆挤出机制备了聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/环氧树脂/玻璃纤维（PP/PP-g-MAH/EP/GF）复合材料,并研究了PP-g-MAH含量、EP含量及固化剂对复合材料力学性能的影响。结果表明,PP-g-MAH含量为10份,含有固化剂EP的含量为3份时,复合材料的综合力学性能最佳;与不加EP的复合材料相比,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了41 %、47 %、86 %。扫描电子显微镜分析表明,EP的加入明显改善了GF和PP基体的黏结强度。     

改性勃姆石对聚丙烯性能影响研究

将勃姆石用酞酸酯偶联剂（TC-114）进行活化改性处理,将其与聚丙烯（PP）进行熔融挤出得到PP/改性勃姆石复合材料,采用热重分析仪、差示扫描量热仪、极限氧指数测试仪、锥形量热仪等探究改性后勃姆石对PP性能的影响。结果表明,经过偶联剂处理的勃姆石填充PP后所得的复合材料的弯曲强度与纯PP对比的提高了14.4 %,冲击强度提升了30.6 %,而与未改性勃姆石填充的复合材料比弯曲强度提高了6.9 %,冲击强度提升了5.7 %,且断裂伸长率相较于未改性的复合材料提升4倍;改性勃姆石填充聚丙烯复合材料的熔体流动速率、热稳定性以及极限氧指数相较于纯PP都有较大程度提升;改性后的勃姆石有增强聚丙烯力学性能性能的效果,并且随着填入量的增加,热稳定性和阻燃性能都随之提高。     

聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

采用十八烷基三甲基氯化铵（OTAC）和十二烷基二甲基卞基氯化铵（DDBAC）改性蒙脱土,以聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）作相容剂,通过熔融插层法制备了聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料（PP/OMMT）.结果表明,PP-g-MAH能有效地改善PP与OMMT的相容性,当OTAC改性的蒙脱土（OMMT-O）用量为5wt%、PP-g-MAH用量为10wt%时,PP/PP-g-MAH/OMMT-O纳米复合材料的冲击强度为5.4 KJ/m^2,比纯PP提高了80%,极限氧指数（LOI）由PP的18提高到23.X射线衍射（XRD）测试表明,PP已经插层进入到蒙脱土片层中,部分蒙脱土产生了剥离.     

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。     

氧化锌对膨胀阻燃聚丙烯的影响

研究了协效剂氧化锌（ZnO）对聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、氰尿酸三聚氰胺（MCA）膨胀阻燃聚丙烯（PP）体系的阻燃协效作用。采用氧指数（LOI）、热失重法（TG）、锥形量热仪（Cone）、红外光谱（FTIR）等手段分析了ZnO对膨胀阻燃PP的影响。结果表明，氧化锌可提高该体系的LOI和阻燃性能，还可促进阻燃体系形成炭层，且可提高其炭层的强度，该体系氧化锌最佳用量应为1．0份。     

APP/MCA复合阻燃增强聚丙烯的研究

将三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、聚磷酸铵（APP）与聚丙烯（PP）共混,制备了无卤阻燃PP复合材料,采用极限氧指数仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机等对材料的阻燃性能、热性能和力学性能等进行了表征,研究了APP/MCA的协效阻燃作用及其对材料力学性能的影响规律。结果表明,在材料中添加25份APP/MCA时,材料的极限氧指数随MCA含量的增加先升高后下降,当MCA含量为30 %（质量分数,下同）时,材料的极限氧指数达到最大值24.2 %;材料的力学性能同样随MCA含量的增加而先升高后下降,当MCA含量为30 %时,其拉伸强度比APP单独阻燃PP时提高了50 %,断裂强度和屈服强度均提高10 %以上。     

三聚氯化磷腈微胶囊阻燃剂/聚丙烯复合材料的性能研究

Microcapsulated chlorocyclophosphazenes were synthesized,and then microcapsulated chlorocyclo- phosphazene/polypropylene（PP）composites were prepared.The results showed that microcapsulated chlorocyclo- phosphazene had good high thermal stability through thermogravimetric analysis（TGA）.The flammability and mechanical properties of microcapsulated chlorocyclophosphazene/polypropylene composites were investigated by limiting oxygen index experiment,UL 94V flame retardancy test,cone calorimetry,tensile experiment,and impact test,respectively.It was shown that the microcapsulated chlorocyclophosphazene/PP composites had better tensile strength,impact strength,flame retardant properties and smoke suppress properties compared with chlorocyclo- phosphazene/PP composites.