辐射改性电缆护套管的性能研究

采用低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯（PE-LD/EVA）为电缆料的主体基材,氢氧化镁［Mg(OH)2］为主阻燃剂,研究了乙烯-辛烯共聚物（POE）和有机蒙脱土（OMMT）对电缆料力学性能和阻燃性能的影响;并利用γ射线交联技术,探讨了辐射剂量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率增加,但硬度降低;OMMT的添加量为4份时,其与Mg(OH)2可以产生最佳的协同效应,改善了材料的力学性能和阻燃性能;当辐照剂量在90～100 kGy时,PE-LD/EVA/Mg(OH)2/OMMT＝50/50/60/4的共混体系的综合性能达到比较理想的水平,其极限氧指数超过32 ％,拉伸强度为11 MPa,断裂伸长率超过900 ％。     

含淀粉膨胀阻燃剂对聚丙烯的性能影响研究

采用淀粉与磷酸三聚氰胺复配成膨胀型阻燃剂,制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP),利用热重分析法(TG)与差示扫描量热法(DSC)比较了纯PP和阻燃PP的热稳定性及成炭性,研究了阻燃剂对PP阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当阻燃剂用量为35份时,阻燃PP的拉伸强度为17.1 MPa,断裂伸长率为23.5%,弯曲弹性模量为1.62 GPa,弯曲强度为36.36 MPa,氧指数达到26%。     

纳米CaCO3对阻燃型软质聚氯乙烯的增韧增强作用

通过氧指数(LOI)、剩炭率、烟密度等级(SDR)、冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率等参数的测定,研究了氢氧化物和金属配合物复合阻燃体系对软质PVC阻燃、消烟性能和力学性能的影响;通过冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率以及材料流变性能的测定对比研究了纳米级CaCO3和微米级CaCO3对阻燃型软质PVC的力学性能和加工性能的影响。结果表明:氢氧化物和金属配合物复合阻燃体系在提高软质PVC阻燃、消烟性能的同时会恶化材料的力学性能;纳米CaCO3能明显提高阻燃型软质PVC的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率,对材料具有明显的增韧、增强作用,同时对材料的流变性能及阻燃、消烟性能影响不大。     

舰船用辐射交联无卤阻燃电缆护套料的研究

应用γ射线辐射交联技术,制备出以乙烯－醋酸乙烯/茂金属聚烯烃弹性体/纳米级改性氢氧化铝（EVA/POE/ ATH）为基材的舰船用无卤阻燃电缆护套料,探讨了共混物配比、ATH的种类与用量以及辐射剂量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率增加,耐热老化性能提高,但硬度降低;纳米ATH的加入使材料具有较好的阻燃性能;材料的辐射交联工艺可弥补阻燃剂对材料力学性能的影响,在辐射剂量为80 kGy的条件下,采用EVA /POE/ATH ＝90/10/60（质量份数,下同）的共混体系可制备出综合性能优异的护套料。     

EVA对无卤阻燃聚烯烃复合材料性能的影响

分别采用直接共混法和母料共混法向聚烯烃/氢氧化铝(镁)中添加乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制备无卤阻燃聚烯烃复合材料,研究了母料法和乙酸乙烯酯(VA)含量对复合材料力学性能及其加工性能的影响。结果表明:随着VA含量的增加材料的断裂能和屈服强度随之提高,平衡扭矩降低,阻燃性呈现先升高后降低的趋势。当VA含量为35%时材料的断裂能值达到1.48J、屈服强度为4.54MPa、断裂伸长率为218.12%、拉伸强度则达到7.86MPa、平衡扭矩降到了14.3N·m、氧指数(LOI)达到28。采用母料法制备的复合材料共混效果优于直接法,并且与直接法制备的复合材料相比拉伸强度、断裂伸长率有很大程度地提高。     

纳米二氧化硅增强增韧膨胀型阻燃共聚聚丙烯性能的研究

研究了纳米二氧化硅(nano-SiO2)对含聚烯烃弹性体(POE)的共聚PP增强增韧阻燃复合材料的力学性能和阻燃性能的影响规律。结果表明,少量nano-SiO2即可提高聚丙烯/膨胀型阻燃剂/聚烯烃弹性体(PP/IFR/POE)复合材料的缺口冲击强度,并提高复合材料的拉伸强度与断裂伸长率。但是,当nano-SiO2含量超过2%后,复合材料的冲击强度有下降趋势。PP/IFR/POE/nano-SiO2复合材料的极限氧指数(LOI)值在nano-SiO2含量为2%时达到最大值。相比于未加入nano-SiO2的复合材料,添加了nano-SiO2的复合材料的热稳定性有明显提升。此外,PP/IFR/POE/nano-SiO2复合材料还具有较好的流动性。     

磷氮复合阻燃剂/有机黏土阻燃聚酯型TPU

复配磷氮复合阻燃剂FRs,利用FRs与有机黏土CLAY对聚酯型TPU进行阻燃,研究聚酯型TPU体系的阻燃与力学性能.结果表明:当FRs的添加量为18%、CLAY的添加量为1%时,聚酯型TPU体系的阻燃性能可达UL94 V-0级,LOI达32.8%;与纯聚酯型TPU相比,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别降低了48.7%、39.4%和11.1%.     

膨胀型阻燃剂NP430对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响

采用膨胀型阻燃剂NP430填充三元乙丙橡胶(EPDM),研究其阻燃性能.结果表明:膨胀型阻燃剂NP430对EPDM具有很好的阻燃效果,外加酸源乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和碳源高苯乙烯(HS)树脂具有更好的协同阻燃作用.当EPDM/EVA/HS并用比为80/8.6/11.4、膨胀阻燃剂NP430用量为90份时,极限氧指数可达47.6.填充石蜡油会明显降低EPDM的阻燃性能,但不影响燃烧膨胀过程.而填充少量甲基丙烯酸锌、酚醛树脂等有机填料对EPDM的阻燃性能影响很小;填充炭黑、白炭黑、碳酸钙、可膨胀石墨等无机填料会导致燃烧产生的气体逸出,严重不利于膨胀过程,导致膨胀型阻燃剂不能发挥阻燃作用.     

MPP/PER膨胀型阻燃剂对TPU/EVA性能的影响

研究了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)膨胀型阻燃体系,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料阻燃、介电、力学性能及微观形貌的影响。结果表明,随着MPP在MPP/PER中的质量比增大,复合材料的阻燃性能呈先提升,后变差的趋势,击穿场强、体积电阻率、拉伸强度以及断裂伸长率呈先增大,后减小的趋势;当MPP/PER质量比为3/2时,复合材料的性能最佳,此时,复合材料的燃烧等级为V-0级且无滴落,燃烧后的炭层结构致密,氧指数为33%,击穿场强为21.9 MV/m,体积电阻率为5.521×10~8Ω·m,拉伸强度为5.61 MPa,断裂伸长率为513.21%,热稳定性得到提高。为研究TPU/EVA阻燃复合材料打下坚实的理论和实践基础。     

低烟无卤阻燃TPO/MH复合体系性能研究

采用两种偶联剂（KH570和JN114）对氢氧化镁（MH）进行表面改性,并以热塑性聚烯烃弹性体（TPO）为基体树脂,制得TPO/MH复合体系材料。探讨了偶联剂种类,MH用量对材料的力学性能和阻燃性能影响。力学性能测试结果表明,经KH570改性的复合体系拉伸强度明显比JN114改性的复合体系高,随着MH用量增加,拉伸性能下降;阻燃性能测试结果表明,两种偶联剂改性后的复合体系氧指数（OI）相差不大,随着MH份数增加,氧指数逐渐增大,MH份数为90时,在具有很好的拉伸强度和断裂伸长率的同时,材料燃烧时无滴落,白烟稀疏,氧指数（OI）达到27.9,为难燃材料,综合效果最佳;TG分析结果表明,在400℃时,材料的热失重速率最大;500℃和700℃的残炭率分别为42.22%和37.66%。     

不同粒径EG阻燃聚丙烯性能研究

采用150μm和23μm两种粒径可膨胀石墨(EG)对聚丙烯(PP)进行阻燃改性,利用氧指数测定仪和锥型量热仪考查了EG阻燃PP体系的燃烧性,并且测定了不同体系的力学性能。结果表明,150μm的EG填充25份时,体系极限氧指数(LOI)可以达到31%;EG的加入能明显降低PP的热释放速率(HRR)、有效燃烧热(EHC)和质量损失速率(MLR);体系的拉伸强度、冲击强度变化不大,弯曲强度稍有增大,断裂伸长率下降明显;适当量EG的加入,不仅使PP阻燃性能大大提高,而且能够改善PP材料的力学性能。     

海藻酸钙/水性聚氨酯共混物制备及性能表征

制备不同比例的海藻酸钙/水性聚氨酯复合膜,研究了海藻酸钙用量对水性聚氨酯膜阻燃性能的影响。结果表明,海藻酸钙可以改善水性聚氨酯膜的阻燃性能,随着海藻酸钙含量增加,膜的拉伸强度增加,断裂伸长率下降。当海藻酸钙质量分数为20%时,复合膜的氧指数为26.5%,拉伸强度由纯聚氨酯膜的1.0 MPa增加到15.8 MPa,断裂伸长率为456%。     

新型环保高效膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯

对2个复合体系聚丙烯/膨胀型阻燃剂(PP/IFR)及聚丙烯/聚烯烃弹性体/纳米碳酸钙/膨胀型阻燃剂(PP/POE/nano-CaCO3/IFR)的阻燃性进行研究,通过测试氧指数、水平燃烧速率、烟密度以及燃烧测试后试样的形貌观察,分析了复合体系的阻燃效果及机理。结果表明,PP/IFR复合体系可达到优异的阻燃性能,IFR用量为30份时氧指数达到34.4%,并且可明显改善PP的熔滴现象。而添加POE破坏了阻燃炭层的形成,降低了氧指数,并伴随严重的熔滴,却能明显降低释烟量。     

高等规聚丁烯–1的阻燃改性研究

选用膨胀型阻燃剂对高等规聚丁烯–1(PB–1)进行阻燃改性,并研究了硅油和膨胀型阻燃剂的协效作用。结果表明,当膨胀型阻燃剂50A质量分数为25%时,可以使高等规PB–1的极限氧指数达到38.1%,UL94级别达到V–0级;但此时体系的力学性能下降严重,其中拉伸强度下降了45.7%,断裂伸长率下降了56.0%。当添加质量分数0.6%的硅油B或高温硅油时,可以使阻燃剂质量分数为20%的高等规PB–1达到V–0级,并使其拉伸性能和冲击性能提高,其中拉伸强度提高了约19.2%,断裂伸长率提高了56.3%。     

高温硅油在膨胀型阻燃聚丁烯-1中的应用

比较了2种膨胀型阻燃剂对聚丁烯-1的阻燃改性,并研究了高温硅油与膨胀型阻燃剂A阻燃聚丁烯-1体系。结果表明:阻燃剂A质量分数为15%时,垂直燃烧时间为32.05 s,加入0.6%高温硅油后,垂直燃烧时间降到16.23 s;当阻燃剂A质量分数为20%、高温硅油为0.6%时,制品的极限氧指数为34.0%,UL-94达到V-0级,制品的断裂伸长率为151.27%,拉伸强度为18.69 MPa,并有效提高了冲击强度。     

Mg（OH）2/Al（OH）3阻燃电缆护套料性能的研究

采用低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯/三元乙丙橡胶(PE-LD/EVA/EPDM)共混物为电缆护套料的基材,分别以复配的氢氧化镁/氢氧化铝[Mg(OH)2/Al(OH)3]和单组分的Mg(OH)2为阻燃体系,研究了这两种阻燃体系对材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,随着Mg(OH)2/Al(OH)3比例的增大,材料的拉伸强度和极限氧指数增加,但断裂伸长率不断下降;在以Mg(OH)2为阻燃剂的体系中,材料的极限氧指数与Mg(OH)2的添加量成正比,而拉伸强度和断裂伸长率与其成反比,当Mg(OH)2的添加量在40～50份时,材料的极限氧指数能够达到29%以上,力学性能也优于Mg(OH)2/Al(OH)3体系阻燃的材料。     

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。     

无机阻燃剂对单组分室温硫化硅橡胶性能的影响

试验研究氢氧化镁、氢氧化铝及其复合物对脱酮肟型单组分室温硫化（RTV-1）硅橡胶物理性能和阻燃性能的影响。结果表明，随着氢氧化镁用量的增大，RTV-1硅橡胶的硬度、拉伸强度和氧指数逐渐增大，拉断伸长率逐渐减小，氢氧化镁用量为50份时RTV-1硅橡胶具有阻燃性；氢氧化铝填充RTV1硅橡胶的硬度、拉伸强度和氧指数均高于相同用量氢氧化镁填充胶，氢氧化铝用量为40份时RTV-1硅橡胶具有阻燃性；氢氧化镁／氢氧化铝并用量为30份时RTV-1硅橡胶具有阻燃性，氢氧化镁／氢氧化铝质量比为1：4时其阻燃效果最佳。     

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。     

阻燃剂TCEP含量对聚氨酯弹性体性能影响

采用磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)作为阻燃剂,研究了TCEP用量对聚氨酯弹性体的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,随着TCEP用量的增加,聚氨酯弹性体的极限氧指数升高,阻燃性能得到提升,但是硬度、力学强度下降,断裂伸长率升高。当用量达到6%以上时,聚酯型聚氨酯弹性体的氧指数达到28以上,聚醚型聚氨酯弹性体达到27以上,均符合弹性体材料的阻燃要求,综合考虑力学性能,TECP在阻燃聚氨酯弹性体中的用量应控制在5%~6%之间。