粉煤灰/三氧化二锑对软质聚氯乙烯阻燃消烟作用研究

将粉煤灰(Flyash)、三氧化二锑(Sb₂O₃)复合阻燃剂加入软质聚氯乙烯(PVC),制备PVC/Sb₂O₃/Flyash复合材料。通过氧指数(LOI)、TG、锥形量热、SEM等测试,探究Flyash和Sb₂O₃的协同效应,对PVC阻燃抑烟性能的影响。结果表明:当m(PVC)∶m(Sb₂O₃)∶m(Flyash)=100∶4∶3,PVC/Sb₂O₃/Flyash具有较好的阻燃抑烟性能,其LOI可达到33.9%。PVC/Sb₂O₃/Flyash的阻燃抑烟性比PVC/Sb₂O₃和PVC好。PVC/Sb₂O₃/Flyash的热释放速率降低、热稳定性增强,成炭率更高。PVC/Sb₂O₃/Flyash难点燃,火灾性能指数(FPI)大,火灾蔓延指数(FGI)小,降低火灾危险性,阻燃性能优异。     

纳米三氧化二锑阻燃应用分析

介绍了纳米三氧化二锑(Sb₂O₃)的结构与特性,在此基础上,综述了纳米Sb₂O₃表面有机改性及其在基体树脂中分散性的研究进展,包括母粒法、表面活性剂改性、偶联剂改性和原位聚合改性;阐述了Sb2O3的尺寸效应,介绍了纳米Sb₂O₃与含卤阻燃剂及无卤阻燃剂在聚合物材料中的协同阻燃研究进展;最后对Sb₂O₃纳米化的意义和发展方向进行了总结。     

硅烷原位合成改性LDHs-PP复合材料阻燃性能研究

以硅烷水解溶液电导率为考察指标,筛选并确定较适宜的硅烷CPTMO（3-氯丙基三甲氧基硅烷）水解体系为：乙醇水溶液体积分数为25%、V（CPTMO）∶V（25%EtOH）=1∶40、体系pH为10、水解时间为2 h。采用原位合成法制得改性LDHs,以PP复合材料的阻燃性能与机械性能参数为考察指标,考察并确定适宜的LDHs以及复配协效阻燃剂Sb₂O₃的用量。样品检测与分析结果表明,原位合成改性过程中,由于硅烷水解产物硅醇的表面包覆作用,抑制了LDHs的生长,从而使原位合成改性LDHs样品的颗粒细化、吸油值下降、表面能下降,与PP聚合物基体间的相容性、分散性提高;样条燃烧过程中,协效阻燃剂Sb₂O₃与LDHs表面包覆的硅烷[Cl（CH₂）₃Si（OCH₃）₃]受热分解生成HCl反应中,生成了高效阻燃成分氯氧化锑、氯化锑,捕捉并稳定PP受热分解的·H等活性自由基,从而提高复合材料的阻燃性能。     

一种新型次膦酸盐阻燃PA6的制备及其阻燃性能

采用新型阻燃荆苯基次膦酸铝和MC复配阻燃体系对玻纤增强PA6进行阻燃改性.通过热失重分析研究了引入阻燃剂对PA6热分解过程的影响;通过氧指数和垂直燃烧测试研究PA6复合体系的阻燃性能.结果表明:当阻燃剂添加量为18%时,玻纤含量为30%的改性PA6的氧指数和垂直燃烧测试分别达到32%和V-0级.     

苯并噁嗪协效二乙基次磷酸铝阻燃PA66复合材料的制备及性能

以双酚A型苯并噁嗪（BOZ）作为成炭协效剂，与二乙基次磷酸铝（ADP）复配,通过熔融共混制备了阻燃尼龙66（PA66）复合材料。通过垂直燃烧测试（UL94）、极限氧指数（LOI）、锥形量热（Cone）、扫描电镜（SEM）以及热分析（TG/DTG）等考察了复合材料的协同阻燃性能及作用机制。结果表明：BOZ和ADP具有良好的协同阻燃效应。适量BOZ的引入不但可以提高材料的阻燃性能，还可以改善材料的热稳定性，并且对材料的力学性能影响不大。添加0.3wt%BOZ和7.7wt%ADP时，ADP/BOZ阻燃PA66复合材料的垂直燃烧达到UL94 V-0级，LOI达到了32.8%，拉伸强度、弯曲强度分别为81.52、111.11MPa。阻燃机理研究表明：ADP/BOZ和ADP都是以气相阻燃作用为主的气相和凝聚相协同阻燃机制。     

环保型无卤阻燃剂在PA6材料中的应用

以聚酰胺(PA) 6为基体材料,添加二乙基次膦酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,通过熔融共混制备无卤阻燃PA6复合材料。采用水平垂直燃烧仪、氧指数测定仪、万能材料试验机以及热重分析仪研究了ADP和MCA用量对无卤阻燃PA6阻燃性能、力学性能、热降解行为的影响,并采用扫描电子显微镜观察了燃烧后炭层的形貌,探讨了ADP与MCA间的协效阻燃作用。结果表明,制备的阻燃PA6复合材料均能达到UL94 V–0阻燃级别;当ADP添加量为18%时,极限氧指数(LOI)可达33.3%;当添加14% ADP时,ADP/MCA复配阻燃体系的LOI值保持在31%以上;MCA对ADP产生协效阻燃作用,MCA的加入使得热分解温度降低,加速了PA6在燃烧时的成炭,改善了炭层结构,并使PA6具有较好的力学性能。     

聚偏氟乙烯/三氧化二锑复合材料的制备及其激光标记性能研究

将三氧化二锑(Sb₂O₃)引入聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备具有近红外激光响应性的PVDF/Sb₂O₃复合材料。探究Sb₂O₃的含量、粒径和激光参数(激光电流、激光扫描速率)对PVDF/Sb₂O₃复合材料激光标记性能的影响。结果表明:当Sb₂O₃含量为3%,粒径为0.2μm,激光电流为11 A,扫描速率为600 mm/s,对PVDF/Sb₂O₃复合材料的激光标记综合效果最佳。激光炭化的程度直接影响,复合材料的表面颜色深度与粗糙度。激光标记产生的无定型碳物质,是构成激光标记图案的主要组成部分。     

耐高温尼龙PA6T-66的阻燃改性研究

探究了二乙基次磷酸铝(OP1230)和二氧化硅(SiO₂)复配使用对聚对苯二甲酰己二胺/己二酰己二胺(PA6T-66)树脂的阻燃协效作用。结果表明：OP1230的加入可显著提高材料的极限氧指数(LOI),当OP1230质量分数为6.0%时,材料的LOI从21.8%(未添加OP1230)提高至28.7%,且UL-94阻燃测试达到了V-2级。在此基础上,通过复配SiO₂进一步提高材料阻燃性能。当SiO₂质量分数为3.0%时,材料的LOI提高至29.4%,UL-94阻燃测试达到了V-0级。热氧降解和锥形量热数据也进一步证明OP1230和SiO₂在PA6T-66阻燃体系中存在协效作用。     

含磷阻燃剂与硼酸锌协效阻燃聚酰胺11的研究

以二乙基次磷酸铝(DEAP),三聚氰胺磷酸盐(MP)和硼酸锌(ZB)为阻燃体系对聚酰胺11(PA11)进行阻燃改性。通过极限氧指数、垂直燃烧测试(UL 94)和锥形量热仪以及热失重分析研究了阻燃体系构成对复合材料阻燃性能与热稳定性的影响,采用红外光谱对残炭成分进行分析。结果表明,添加20 % DEAP时,复合材料的极限氧指数达到28 %,UL 94 测试达到V-2级, 添加13 %DEAP/7 %MP和12.5 %DEAP/7 %MP/0.5 %ZB时,复合材料的极限氧指数可达到29 %,UL 94测试达到V-1级;DEAP对PA11的热释放速率及总热释放量有显著的控制作用,MP和ZB的加入进一步提升其阻燃性能;DEAP/MP/ZB协同使用时残炭的膨胀性、强度及致密性最好;ZB的加入使残炭中的羟基含量增加,应该是ZB的分解所致。     

硼酸锌协效二乙基次膦酸铝阻燃PA6

采用硼酸锌(ZB)与二乙基次膦酸铝(ADP)协同阻燃聚酰胺6(PA6).对其阻燃性能和力学性能进行了探讨,并运用垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热、热失重分析、扫描电子显微镜以及拉曼光谱对阻燃机理进行了探究.结果表明,ZB作为协效剂,与ADP的协同阻燃效果显著;当在PA6中添加1.5％(质量分数,下同)ZB和8.5％ADP...     

水滑石对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF性能的影响

研究了聚溴化苯乙烯(PBS)对玻纤增强尼龙6(PA6/GF)阻燃和力学性能的影响,并采用锥形量热仪研究了改性水滑石(HT)对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF抑烟作用和燃烧时热释放速率的影响。结果表明,随PBS用量增加,PA6/GF的氧指数增加,阻燃性提高,当PBS质量分数为20%时,PA6/GF的垂直燃烧达到FV-0级;HT燃烧后形成多孔、大比表面积的镁铝复合氧化物,能够有效吸附材料燃烧过程中产生的炭微粒,对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF具有显著的抑烟作用。当HT质量分数为5%时,烟释放速率降低27.6%,且对阻燃PA6/GF的力学性能影响不大。另外,HT使PA6/GF的氧指数和相比漏电起痕指数(CTI)提高。     

膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料

采用密胺包覆聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）对不饱和树脂（UP）进行改性,研究了APP、PER和MEL不同复配比例及用量对不饱和树脂基复合材料阻燃性能和力学性能的影响。基于IFR最佳用量,以二乙基次磷酸铝（ADP）为协效剂,研究了ADP用量对IFR/UP阻燃复合材料阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,当APP∶PER∶MEL复配比例为4∶1∶1,IFR添加量为15 %（质量分数,下同）时,复合材料综合性能最佳,其极限氧指数为27.4 %,UL 94垂直燃烧达到V?1等级,弯曲强度和冲击韧性分别为100.3 MPa和6.3 kJ/m²;ADP的引入能够进一步提高IFR/UP复合材料阻燃性能,且随着ADP质量分数的增加而增强;当ADP质量分数为2 %时,IFR?ADP/UP复合材料极限氧指数为28.5 %并达到V?0阻燃等级,弯曲强度和冲击韧性分别为110 MPa和7.8 kJ/m²,与IFR/UP复合材料相比,分别提高了9.7 %和23.8 %;ADP能够促进IFR/UP复合材料表面成炭,缓解基体的热降解。     

纳米级三氧化二锑与MCA协同阻燃性能对PA6的影响

采用了未经表面改性和经硅烷偶联剂进行表面改性的等离子法纳米级三氧化二锑（Sb2O3）,研究了三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）与纳米级Sb2O3的不同配比对PA6的阻燃效应和力学性能的影响。结果表明：纳米级Sb2O3与MCA的质量比为1．5：8．5时,协效效果较好,氧指数达33％以上,拉伸强度达到73．2MPa,冲击强度变化不大。热重分析显示：协效阻燃体系对尼龙6（PA6）体系的热分解特征有一定的影响。     

三元复合钙基材料CaO-Ca3Al2O6-MgO的合成及其CO2吸附性能

采用Al₂O₃和MgO同时掺杂改性的方法制备了CaO-Ca₃Al₂O₆-MgO复合钙基高温吸附CO₂材料。复合钙基材料孔隙发达,活性物相为CaO,惰性骨架物相为Ca₃Al₂O₆和MgO。Ca₃Al₂O₆/MgO质量比偏小的材料,表面微粒粒径较小。在10%（体积分数,下同）CO₂和90% N₂的混合气气氛下,采用热重分析仪测量了复合钙基材料吸附CO₂容量、碳化反应速率以及循环碳化（670℃）/煅烧（900℃）过程的稳定性。结果发现,复合钙基材料CaO-Ca₃Al₂O₆-MgO具有较好的吸附CO₂性能,提高Ca₃Al₂O₆/MgO质量比,合成材料的循环稳定性较好;降低Ca₃Al₂O₆/MgO质量比,合成材料的碳化反应速率加快,CaO转化率提高。最后,通过对不同循环次数下复合钙材料的比表面积、孔径分布、微观形貌、表面元素分布,晶相、晶粒大小进行研究分析,对合成材料的失活以及掺杂物质对烧结的抑制机理进行了讨论。     

自制高效无卤含磷阻燃剂阻燃环氧树脂研究

采用自制的阻燃剂双｛4-［4-（4-氨基苄基）苯氨基］ ［（6-氧二苯并［c,e］［1,2］氧磷菲?6?基）甲基］苯基｝苯基膦酸酯（DOP-DDM）,以及DOP?DDM与金属氧化物复合,分别用于制备高效阻燃环氧树脂（EPM）。通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL 94）和锥形量热燃烧试验评价了阻燃性能,利用热失重分析和动态热机械分析研究了热性能,热失重与红外光谱仪联用、扫描电子显微和拉曼光谱分析了阻燃机理。结果表明,DOP-DDM的引入会降低阻燃EPM的起始降解温度,但不会影响其玻璃化转变温度,提高了残炭率、储能模量、损耗模量和阻燃性能;DOP?DDM添加量为4.7 %（质量分数,下同）,磷含量仅0.37 %,阻燃EPM的LOI 值为33.5 %,UL 94达V-0 级,热释放速率峰值、总热释放量和总烟释放量分别降低了23.2 %、17.8 %和12.4 %;3.7 %的DOP-DDM与1.0 %的Al₂O₃复合,阻燃EPM达UL 94 V-0级,不仅热释放速率峰值和总烟释放量进一步降低,而且CO和CO₂毒气分别降低了7.7 %和17.2 %。     

ABS无卤阻燃复合材料的制备与性能研究

以高聚合度聚磷酸铵(APP)为酸源,聚酰胺6(PA6)和改性PA6(MPA6)为炭源,4A分子筛为协效剂,对ABS进行无卤阻燃研究,考察了各试样的氧指数、热失重行为和炭层形貌,同时选用MPA6和乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)弹性体对阻燃材料进行增韧改性。结果表明:APP/成炭剂PA6及其协效剂4A分子筛组成的无卤阻燃体系能显著改善了ABS树脂的阻燃性能,氧指数达到32%,UL94测试达到V-0级。在此基础上,采用MPA6和E-MA-GMA弹性体改性ABS,复合材料仍然保持较高的阻燃性能,拉伸强度略有下降,缺口冲击强度从3.11 kJ/m2提高到4 kJ/m2。     

ABS新型无卤膨胀型阻燃体系的研究

以聚磷酸铵（APP）为酸源,聚对苯二甲酰己二胺（PA6T）为炭源,探讨了不同比例的APP/PA6T复配对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）燃烧性能的影响以及ABS/APP/PA6T阻燃体系的降解成炭行为。结果表明,当APP含量为25 %,PA6T含量为5 %时,阻燃体系的极限氧指数达到29 %,通过UL-94测试V-1级,再添加2 %协效剂次磷酸铝,可通过V-0级。热失重分析表明,PA6T有较好的成炭作用,APP能极大改变PA6T的分解行为,使ABS/APP/PA6T阻燃体系的高温残炭率大大提高。SEM形貌分析表明,阻燃体系燃烧表面形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构;此外,通过对残炭进行红外分析,发现存在化学键P-O-C,进一步验证了该膨胀阻燃体系的协效成炭行为。     

原子层沉积技术在钛改性多孔氧化铝上的应用

采用原子层沉积技术进行Al₂O₃表面钛改性,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线荧光分析、透射电镜和热重-微分热重-差示扫描量热等表征手段对改性前后的Al₂O₃载体进行表征。结果表明,钛分散到Al₂O₃表面,Al₂O₃载体表面氧化钛为锐钛矿结构,改性后的载体具有良好的热稳定性。钛分散性与Al₂O₃表面化学环境有关,钛对多孔Al₂O₃表面改性可以通过原子层沉积技术实现。     

ZrO2-Al2O3复合氧化物催化反应精馏合成碳酸二甲酯

采用共沉淀法制备了一系列不同Al₂O₃含量的ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物,并在催化精馏实验装置中考察了该催化剂在碳酸丙烯酯（PC）与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯（DMC）过程中的催化性能。通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、CO₂程序升温脱附（CO₂-TPD）和NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,催化剂表面存在的酸碱性位点是制约PC与甲醇酯交换性能的重要因素。复合氧化物中Al₂O₃含量可以有效调控催化剂的结构特征和表面的酸碱性质,不同于ZrO₂或Al₂O₃单金属催化剂,复合氧化物ZrO₂-Al₂O₃在合成过程中形成了稳定的固溶体结构,导致催化剂表面弱酸量增加,并产生了强碱位点。数据分析表明,催化剂表面的强碱和弱酸含量高时,其催化活性高,说明该反应具有酸碱协同催化作用。当Zr/Al比为1时,弱酸和强碱量均达到最大值,PC的转化率和DMC选择性可达到98.14%和99.96%。催化剂在经过12次循环使用后依旧保持较高的活性,具有良好的结构稳定性。     

阻燃型LGF/PA6复合材料的制备及阻燃机理研究

利用溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/LGF/PA6)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)、红外光谱分析(FTIR)等方法研究了BER协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响。结果表明:在BER与Sb2O3的协效阻燃体系质量分数为12%时,可使FR/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为23.9%,且力学性能表现为最佳。锥形量热与热失重分析均表明:BER协同Sb2O3能提高FR/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。红外光谱和锥形量热分析表明:LGF/PA6与FR/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BER协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用。