酚氧基环磷腈阻燃环氧树脂的热解过程研究

用自制六氯环三磷腈通过亲核取代反应制备了六（酚氧基）环三磷腈（HPCP）,并将HPCP与环氧树脂（EP）以不同比例共混,固化成型,采用氧指数仪和热质联用仪对其热性能和降解机理进行分析。结果表明,在EP中加入HPCP可提高材料的热解残炭率;当添加10份HPCP时,阻燃EP的极限氧指数可达27.0 %;HPCP的阻燃机理是其所含的氮磷2种元素的协效作用与自缩合放出H2O分子2种阻燃机理的共同作用。     

甲基乙烯基硅橡胶/六苯氧基环三磷腈/三聚氰胺阻燃复合材料的制备与性能

为了提高甲基乙烯基加成硫化型硅橡胶(VMQ)的阻燃性能,向基体中加入了六苯氧基环三磷腈(HPCP)和三聚氰胺(MEL)阻燃剂,研究了VMQ/HPCP/MEL阻燃复合材料的阻燃性能、燃烧行为、热稳定性能和力学性能。结果表明,HPCP和MEL对VMQ具有协同阻燃作用,当HPCP与MEL的质量比为1/2时,VMQ/HPCP/MEL阻燃复合材料的氧指数最高为30.8%,UL-94等级达到V-0级;燃烧时间从520 s缩短到415 s,总热释放量从53.53 MJ/m~2降低到45.80 MJ/m~2,燃烧后得到的残炭致密;材料的热稳定性比单独添加HPCP和MEL时更好,力学性能最好,拉伸强度为1.69 MPa,扯断伸长率为262%。     

六苯氧基环三磷腈对PA6阻燃性能的影响

将六苯氧基环三磷腈(HPCP)作为阻燃剂,添加到聚酰胺6(PA6)中,并对其力学性能、热性能、阻燃性能进行表征分析。结果表明:HPCP对PA6有良好的阻燃效果,随着HPCP添加量的增加,极限氧指数(LOI)呈上升趋势,添加量为20%时,从纯PA6的26%提升到31%,垂直燃烧测试(UL 94)也达到V-0级,并有效地抑制了PA6的滴落。相比于纯PA6,峰值热释放速率值(PHRR)明显降低。热失重(TG)和残余物的扫描电镜(SEM)分析结果表明,HPCP促使PA6成炭,抑制其燃烧,达到阻燃效果。     

基于环三磷腈磷氮阻燃剂的合成及其在聚氨酯泡沫的应用

以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛、苯胺及亚磷酸二乙酯等原料，成功合成阻燃剂六（4-苯胺基次甲基苯氧基-亚磷酸二乙酯基）环三磷腈（HADPPCP），用于阻燃基于苹果酸多元醇的聚氨酯硬泡。HADPPCP具有良好的热稳定性和成炭性，氮气气氛下的初始分解温度为191.9℃，700℃时的残炭量高到46.8%（质量）。HADPPCP的加入可以改善聚氨酯硬泡的热稳定性、阻燃性能和燃烧行为。添加25%(质量)的HADPPCP可以将聚氨酯泡沫的氧指数从18%提高到25%，最大热释放速率和总热释放量分别从230 kW/m²和20.1 MJ/m²降低至213 kW/m²和16.6 MJ/m²，总产烟量从10.5 m²下降到5.3 m²。     

分子间磷杂菲与磷腈双基协同阻燃环氧树脂研究

将六苯氧基环三磷腈(HPCP)和9,10–二氢–9–氧杂–10–磷杂菲–10–氧化物(DOPO)复合应用于阻燃环氧树脂(EP),通过极限氧指数和垂直燃烧性能测试、热失重分析、锥形量热分析等研究了其协同阻燃EP的性能,探讨了协同阻燃机理。结果表明,当DOPO在HPCP/DOPO复合阻燃剂中所占比例达到80%时,样品的阻燃级别达到UL94 V–0级,总热释放量降低,优于两种阻燃剂单独使用条件下对EP的阻燃效果,表明磷腈和磷杂菲两种阻燃剂之间存在着协同阻燃效应。     

磷腈/凹凸棒石纳米复合阻燃剂在环氧树脂中的应用

以天然纳米矿物凹凸棒石（ATP）、六氯环三磷腈（HCCP）和4,4’-二羟基二苯砜（BPS）为原料,通过原位聚合法成功制备了PZS@ATP纳米复合阻燃剂,将PZS@ATP应用于环氧树脂（EP）。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对PZS@ATP纳米复合阻燃剂结构进行表征。采用电子万能试验机和热重分析仪对复合材料的力学性能和热稳定性进行测试。结果表明：添加PZS@ATP可以有效提高复合材料的力学性能。当PZS@ATP的添加量为2%时,复合材料的冲击强度提高至12.768 kJ/m2,较纯EP提高了162%;当PZS@ATP的添加量为3%时,复合材料的冲击强度和拉伸强度分别提高至6.379 kJ/m2和63.31 MPa,较纯EP分别提高了30.9%和0.2%。添加3%的PZS@ATP能够提高纯EP的力学性能和热稳定性。     

六苯氧基环三磷腈阻燃PC及其热解过程的研究

将六苯氧基环三磷睛（HPGP）作为阻燃剂添加到聚碳酸醋（PC)中。极限氧指数测试和垂直燃烧测试结果显示,添加20份(质量份,下同)HPCP后,PC极限氧指数可从23. 5%增加至30.5%,垂直燃烧到达V-0级。通过热重（TG)以及热重一质谱CTG MSS联用仪分析了HPCP的阻燃机理,加人HPCP可以抑制PC在热解时因重排而生成羧基的数量。力学性能测试表明HPCP对PC的拉伸强度影响不大,但是添加20份H PCP后,冲击强度降低为纯PC的53. 84%。     

磷腈/三嗪双基分子复配阻燃聚乳酸

将磷腈/三嗪双基分子阻燃剂（HTTCP）分别与六苯氧基环三磷腈（HPCTP）和季戊四醇磷酸酯（PEPA）按不同配比复配,采用熔融共混法制备了阻燃聚乳酸（PLA）的复合材料。采用热失重分析仪、极限氧指数仪、垂直燃烧试验箱和锥形量热仪研究了2种复配阻燃体系及其配比对PLA阻燃复合材料热稳定性和阻燃性能的影响,并采用扫描电子显微镜对材料的残炭形貌进行了分析,探究了其阻燃机理。结果表明,PEPA/HTTCP复配阻燃剂的阻燃效果优于HPCTP/HTTCP复配阻燃剂。当PEPA/HTTCP的质量比为3/1,总添加量为20 %时,阻燃PLA的极限氧指数最高,为27.2 %,热释放速率峰值、平均热释放速率以及热释放总量达到最小值,且能够达到UL 94 V-0级。     

UV固化磷腈阻燃单体的合成与表征

用六氯环三磷腈作为阻燃剂，丙烯酸-2-羟丙酯作为UV固化活性单体，合成UV固化磷腈阻燃单体。当六氯环三磷腈与丙烯酸-2-羟丙酯的物质的量之比为1：6时，产物的产率为80．3％。经FT-IR光谱与^31 PNMR分析，表明六氯环三磷腈和丙烯酸-2-羟丙酯发生了反应。含磷腈阻燃单体的固化物的氧指数为27，不含磷腈阻燃单体的固化物的氧指数为23，说明合成的磷腈阻燃单体具有一定的阻燃效果。     

六苯氧基环三磷腈阻燃PC/ABS合金及其高性能化研究

采用熔融挤出法制备了阻燃聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（PC/ABS）合金材料。利用热失重分析仪、氧指数测试仪、垂直燃烧仪、锥形量热仪、电子万能试验机和冲击试验机研究了相容剂马来酸酐接枝聚乙烯共聚物（PE-g-MAH）以及阻燃剂六苯氧基环三磷腈（HPCTP）的加入对PC/ABS合金材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜对材料的残炭形貌进行分析。结果表明,当PC/ABS的质量比为7/3,以PE-g-MAH为相容剂,且HPCTP添加量为15 %时,阻燃PC/ABS合金材料的综合性能最好,其极限氧指数为26.4 %,热释放速率峰值及热释放总量达到最小值,且能够达到UL 94 V-0级,拉伸强度和缺口冲击强度分别为55 MPa和32.9 kJ/m2。     

酚醛在丙烯酸树脂防火改性中的应用

以酚醛树脂为主防火剂、胺类为协效剂,研究了其种类、用量对丙烯酸树脂防火性能的影响,采用锥形量热仪和热重分析仪对酚醛改性丙烯酸树脂的燃烧性能和热稳定性进行了测试,并对燃烧后的炭层结构进行了电镜分析。结果表明,硼酚醛树脂能显著提高丙烯酸树脂的防火性能,硅酸铝、六次甲基四胺具有有良好的协效作用;当丙烯酸树脂与硼酚醛树脂质量比为50:50,硅酸铝质量分数为7%,六次甲基四胺为2%时,改性树脂耐燃时间达到39min,点燃时间(TTI)及热释放速率峰值出现时间明显延长,热释放速率明显降低,800℃时残炭率为45%,热稳定性明显提高,燃烧烧后形成了表面为致密网状、断面为微细泡孔状的炭层结构,防火性能提高。     

CONE法研究聚磷酸铵和硼酸对环氧树脂复合材料的阻燃作用

采用锥形量热法研究了聚磷酸铵(APP)、硼酸及由这两者组成的复配阻燃剂对环氧树脂(EP)复合材料燃烧性能的影响.结果表明:APP可使EP复合材料燃烧时的热释放量和烟释放量大大降低,到495s时累积热释放量为27.3MJ/m2,烟产生速率为2243m2/m2,与未阻燃EP复合材料相比分别下降了37%和49%,阻燃抑烟效果显著;硼酸推迟EP复合材料热解时间,延缓了烟尘和有毒气体的释放;APP与硼酸之间存在着协同阻燃作用,APP在燃烧前期催化EP成炭,硼酸降低燃烧后期的累积热释放量.     

Function of the aryl group in bis DOPO phosphonate on reducing fire hazards of polyamide 6 composites

The increased integration interaction of bis 9,10-dihydro-9-oxa- 10-phospaphenanthrene-10-oxide (DOPO) phosphonate (abbreviated as FR) including ethyl-(FR1), phenethyl-(FR2), naphthalene-(FR3) with the aryl group and hexa-phenoxy-cyclotriphosphazene (HPCP) on flame-retardant polyamide 6 (PA6) were investigated. The role of the aryl group in FR on flame-retarding PA6 was analyzed. Results showed that PA6 composites with greatly reduced fire hazards possessed a high-limiting oxygen index value of 34% and achieved a UL-94 V-0 rating and sharply decreased peak heat release rate by simultaneously adding FR and HPCP. Flame inhibition effect acted as the main mechanism for FR and HPCP in flame-retarding PA6. Gas phase action increased with the number of aryl groups. HPCP played a catalytic effect in the condensed phase. Particularly, the result of residue analysis after cone test implied that char surface with network structure was formed, and the structure became compact and continuous with the increase in the number of aryl groups. Furthermore, the aryl group played an important role in aiding the PA6 composites in the construction of a network protective char layer on the surface during combustion.     

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。     

高导热苯乙烯丙烯酸树脂复合材料制备及导热性能

苯乙烯丙烯酸树脂为墨粉主要组分,其导热性能提升可显著提高墨粉导热性能,进而延长打印、复印机使用寿命。通过在苯乙烯丙烯酸树脂中添加碳纳米管、石墨烯高导热单一或复合填料,在苯乙烯丙烯酸树脂构建连通导热网络以提高其导热性能。当苯乙烯丙烯酸树脂中添加0.75wt%多壁碳纳米管时,其导热系数可提高至0.1644 W/(m?K),增幅为31.31%;添加1.0wt%羧基改性多壁碳纳米管时,苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提高至0.1751 W/(m?K),增幅为39.86%;在苯乙烯丙烯酸树脂添加多壁羧基改性碳纳米管和石墨烯混合填料时,苯乙烯丙烯酸树脂导热系数可提升至0.2093 W/(m?K),增幅达到67.17%。表明碳纳米管和石墨烯混合填料可在苯乙烯丙烯酸树脂中形成有效的导热网络,从而显著提高苯乙烯丙烯酸树脂导热性能。     

有机电致发光显示器用框胶封装材料的研制

以聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸/聚氨酯丙烯酸混合树脂、氨基甲酸酯丙烯酸聚硅氧烷树脂和环氧丙烯酸树脂分别作为基体树脂,制备有机电致发光显示器(OLED)用框胶封装材料。结果表明:氨基甲酸酯丙烯酸聚硅氧烷树脂基框胶的综合性能较好,其粘接强度为33.5 MPa、玻璃化转变温度为135.02℃、水汽穿透率为9.3 g/(m2.d)和氧气穿透率为0.021 mL/(m2.d),满足OLED用框胶封装材料的使用要求。     

PP-g-MAH/OMMT阻燃母料的制备及其在PP中的应用

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和有机蒙脱土(OMMT)为原料,通过熔融插层制备了PP-g-MAH/OMMT纳米复合阻燃母料,利用X射线衍射(XRD)及热失重分析(TGA)对其进行了表征,并将其与碱式硫酸镁晶须(MOS)复配,制备了阻燃性能及力学性能优良的阻燃PP。结果表明,PP-g-MAH能够插层进入OMMT层间,形成插层型纳米复合物;PP-g-MAH/OMMT中PP-g-MAH的外推起始失重温度由纯PP-g-MAH的269.8℃提高到375.6℃。以PP-g-MAH/OMMT及MOS制备的阻燃PP的热释放速率峰值(PHRR)和平均热释放速率(MHRR)分别为163.7kW/m2和117.9kW/m2,比基体树脂下降了80.3%和70.9%。     

常温酮肼自交联纳米环氧树脂乳液的制备与表征

以环氧树脂E-20合成了环氧月桂酸酯, 以丙烯酸单体与双丙酮丙烯酰胺(DAAM)对其进行接枝改性, 添加己二酸二酰肼(ADH)制备了常温酮肼自交联纳米环氧树脂乳液。以红外光谱仪表征了合成过程中各步产物及乳液固化后的结构, 结果表明得到了设计结构的树脂, 干燥后涂膜的FTIR谱图表明酮羰基与酰肼基发生交联反应生成了腙;DSC分析表明合成的树脂具有两个玻璃化温度(T_g), 分别为丙烯酸接枝环氧树脂和纯丙烯酸树脂的T_g, 前者低于常温, 表明可以实现常温自交联。在改性环氧树脂乳液的合成过程中, 以粒径分析和综合性能分析对功能性单体配比进行了研究, 结果发现当MAA与E-20质量比为11.0%~14.7%、DAAM的用量为2%~3%、m(ADH)/m(DAAM)为0.8~1.0时, 制得的乳液具有良好的储存稳定性和涂膜性能。透射电镜及粒径测试表明乳液粒径为纳米级, 约88 nm, 且粒径分布均匀, 基本呈稳定的球形结构。将所制备的纳米乳液配制成防腐涂料, 性能测试表明该涂料具有良好的综合性能。     

水性丙烯酸酯汽车涂料制备及其漆膜性能研究

合成了水性丙烯酸树脂并用其配制了汽车罩光清漆,研究了硬/软单体配比、丙烯酸单体的用量、芳香酯单体的用量、氨基树脂固化剂/丙烯酸树脂的配比及固化条件对漆膜性能的影响。结果发现,硬/软单体配比为39/35,丙烯酸质量分数为6%,甲基丙烯酸苄酯(BNMA)质量分数为12%,固化剂/树脂配比为40/100,固化温度及时间分别为140℃和30 min时,固化漆膜具有优良的综合性能,其光泽度达到98(60°),冲击强度为0.50 kJ/m,硬度为2H,附着力为0级,耐溶剂、耐紫外老化性能良好。FT-IR分析显示氨基树脂/丙烯酸树脂漆膜固化后表征羟基和甲氧基的吸收峰强度显著变弱,表明氨基树脂和丙烯酸树脂发生了交联固化。