MPP与烷基次膦酸铝复配体系对尼龙6性能的影响

以自制的烷基次膦酸铝及其与三聚氰胺氰磷酸盐(MPP)复配体系对PA6进行阻燃改性,通过垂直燃烧、极限氧指数、力学性能和热分析等测试,研究了烷基次膦酸铝及其与MPP复配阻燃体系对PA6材料性能的影响。结果表明:自制的烷基次膦酸铝具有良好的阻燃效果,当质量分数为15%时,可以达到UL94V-0级别,氧指数为32.5%,力学性能较好;而与MPP复配改性的阻燃PA6没有表现出良好的阻燃协同效应,材料的综合性能随着MPP含量的增加而呈下降趋势,可考虑加入一些凝聚相阻燃剂促进材料成炭以获得优异的阻燃效果,为工业应用提供了一定的理论实验依据。     

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.     

蒙脱土协效次膦酸盐阻燃ABS的研究

在二乙基次膦酸铝(AEP)和二乙基次膦酸三聚氰胺盐(MEP)复配阻燃ABS的基础上,加入少许蒙脱土(MMT)用作协效阻燃剂,所制备的阻燃ABS展现出良好的阻燃性能、力学性能和加工性能.当AEP/MEP/MMT质量比为8/5/1,添加质量分数为28%时,其阻燃ABS材料的氧指数可达37.1%,垂直燃烧时间仅为3 s,阻燃级别达到FV-O;且具有较高的拉伸强度和冲击强度.热失重、锥形量热仪和电镜等测试分析表明,蒙脱土有效抑制了热量传播,降低了热释放速率,改善了燃烧残余物的致密度,起到了良好的协效阻燃作用.     

次膦酸类阻燃剂在玻纤增强尼龙6中的应用研究

以自制的苯基次膦酸铝(ALPP)为阻燃剂,采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学性能测试、热分析测试等方法,研究了ALPP及其复配阻燃体系对玻纤增强尼龙6(GFPA6)材料的阻燃性能、力学性能等方面的影响。结果表明,ALPP与三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配具有良好的阻燃协同效应,而添加硼酸锌(ZB)可以有效地促进阻燃材料成炭。当添加12%ALPP、6%MCA、3%ZB时,可以使30%玻纤增强尼龙6材料达到UL94 V-0级(3.2mm),极限氧指数达到31%,力学性能较好。     

烷基次膦酸铝阻燃剂的合成及其在PET中的应用

为了开发阻燃性优良的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料,扩大该工程塑料的应用范围,合成了一种含P—C键的新型烷基次膦酸铝,采用傅立叶变换红外光谱、31P核磁及元素分析等证实了所合成的产品与目标产物结构特征一致,并将其作为阻燃剂对PET进行阻燃改性,通过垂直燃烧、极限氧指数和热分析等测试,研究了烷基次膦酸铝对PET材料阻燃性能的影响。结果表明,自制烷基次膦酸铝具有良好的阻燃效果,当添加量为15%时,可以使材料达到UL94 V–0阻燃级别,极限氧指数为32.4%;与市售次膦酸铝产品的各项性能基本相当,有望成为一种新型环保阻燃剂应用于PET中。     

两种有机膦酸铝无卤阻燃TPU的研究

分别采用两种有机膦酸铝阻燃剂三(二乙基亚膦酸)铝(OP1230)及OP1312[62%三(二乙基亚膦酸)铝+35%三聚氰胺聚磷酸盐+3%硼酸锌]与热塑性聚氨酯(TPU)制备了阻燃TPU复合材料。首先通过粒径分析仪和热失重分析仪研究了两种阻燃剂的粒径和热稳定性,进一步通过氧指数测定仪、水平垂直燃烧测试仪、拉力试验机、热失重分析仪和扫描电子显微镜研究了两种阻燃TPU复合材料的阻燃、力学及热稳定性能。结果表明,随着阻燃剂用量的增加,复合材料在燃烧时的熔滴现象明显减少。当OP1230的质量分数为30%时,复合材料阻燃级别达到FV-0等级,氧指数与纯TPU差别很小;当OP1312的质量分数为30%时,复合材料阻燃级别为FV-1等级,氧指数从纯TPU的23%增加到27%。在相同的阻燃剂用量下,添加OP1312的复合材料的力学性能均高于添加OP1230的复合材料。OP1230可有效提高成炭量,炭层致密,阻燃效果好;而OP1312成炭量小,阻燃效果略差。     

DMMP和Al(OH)_3复配阻燃聚氨酯泡沫材料制备及性能研究

以无卤的有机阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)和无机阻燃剂氢氧化铝[Al(OH)_3]为研究对象,研究了2种不同类型阻燃剂单独使用以及复配使用对阻燃性能的影响。结果表明,有机阻燃剂DMMP单独添加时较无机阻燃剂Al(OH)_3单独添加时的阻燃性能更显著;有机-无机无卤阻燃剂复合使用时达到了阶梯式协同阻燃的效果,当DMMP和Al(OH)_3按照4∶2的比例加入时,聚氨酯泡沫塑料的极限氧指数可达28.5%,有机-无机无卤复配阻燃剂试样的热稳定性明显好于不添加阻燃剂的样品。     

AlPi和PPBBA复配阻燃PET的燃烧性能

采用二乙基次膦酸铝(Al Pi)和聚丙烯酸五溴卞酯(PPBBA)复配,提高聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的阻燃性能。测定了阻燃PET的极限氧指数(LOI)、垂直燃烧性能、热失重分析、动态流变性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)观测了燃烧炭层的形貌。结果表明,Al Pi∶PPBBA分别以5∶5和10∶5复配,添加量分别为10%和15%时,LOI达到28.0%和33.3%,垂直燃烧测试均达到V–0级。复配阻燃体系的加入促进了PET的提前分解,阻燃剂主要在气相发挥阻燃作用,同时有利于成炭。当添加15%复配阻燃剂时,相比于纯PET,阻燃PET的最大分解速率降低21.2%,残炭率提高97.6%,提高了阻燃PET在高温下的热稳定性。在角频率为1 rad/s条件下,当添加10%和15%复配阻燃剂时,体系的复数黏度由39.4 Pa·s分别提高到296 Pa·s和1 970 Pa·s,具有较高的抗熔滴性能。烧结后的残留物高倍膨胀,炭层致密连续。     

两种磷-氮有机次膦酸盐阻燃剂的性能比较

有机次膦酸盐阻燃剂是近年来发展较快的一类新型环保阻燃剂。比较了两种单分子膨胀型阻燃剂β-(N-苯基甲酰胺)乙基甲基次膦酸铝(Al(CEMP))和β-(N-对硝基苯基甲酰胺)乙基甲基次膦酸铝(Al(NCEMP))的结构、膨胀型能、热稳定性。将两种阻燃剂加入到PBT中,进一步对比了两种阻燃剂的阻燃效果。结果表明Al(CEMP)显示出更高的膨胀性,而后者Al(NCEMP)热稳定性能更高,分解速度和残炭率较Al(CEMP)高。两种阻燃剂在PBT中,均显示出较好的阻燃性能。当添加量相同时,PBT/Al(CEMP)比PBT/Al(NCEMP)有更高的氧指数和更好的力学性能,燃烧后炭层更加稳定密实。     

烷基次膦酸盐在PET材料中的阻燃性能

以二乙基次膦酸铝(ADP)和二乙基次膦酸锌(ZDP)复配为阻燃剂制备了PET阻燃材料,通过极限氧指数测试(LOI)和垂直燃烧测试(UL-94)分析了材料的阻燃性能。通过热重分析测试(TGA)探讨了材料的热降解行为及其成炭性能。采用锥形量热测试(CONE)研究了材料的燃烧行为,并对其燃烧后残炭的形貌进行了表征。结果表明:用ADP和ZDP复配制备的PET阻燃材料能显著提高其阻燃性能。当阻燃剂含量为12%,即ADP与ZDP的质量配比为8∶4时,PET阻燃材料的LOI可达37.2%,且能通过UL-94 V-0级,此时材料的燃烧滴落物炭化程度高,燃烧时热释放速率低。     

复配阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响

研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)、尿素(UC)、磷酸三乙酯(TEP)单独添加及复配使用对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)阻燃性能的影响。结果表明,UC与DMMP及TEP复配是气相和凝聚相双相协同阻燃机理的复合阻燃剂;UC与DMMP,UC与TEP复配阻燃RPUF,可达到垂直燃烧分级V0级;UC／DMMP复配使用,UC和DMMP含量分别为15%和25%时,其阻燃RPUF的氧指数最高,为27.3%,阻燃性能优于UC／TEP复配阻燃RPUF;复配阻燃RPUF的压缩强度比单独填充UC体系高,呈现协同作用。     

无卤阻燃PET热封膜的制备及性能研究

以聚酯(PET)为树脂基体,采用阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配制备出MPP/ADP-PET阻燃热封膜,研究了2种阻燃剂配比对无卤阻燃PET热封膜的力学性能和阻燃性能的影响规律。结果表明,MPP与ADP复配阻燃的PET热封膜的力学性能及阻燃性能均优于单一MPP阻燃的PET热封膜。当MPP∶ADP质量比分别为8∶2、6∶4和5∶5的复配阻燃PET热封膜时,胶对胶贴合强度均远大于30 N/25 mm,且具有可断性,胶对导线粘接力都大于0.3 N/0.3mm,且极限氧指数为25.7%～27.7%,垂直燃烧水平均达到了UL-94 V-1级。     

有机次膦酸盐复配型阻燃剂阻燃LGFPA6的制备

采用新型有机次膦酸盐复配型阻燃剂制备无卤阻燃长玻纤增强尼龙6(LGFPA6)复合材料。通过垂直燃烧(UL94)、极限氧指数(LOI)、热重(TG)分析、差示扫描量热(DSC)仪及力学性能测试系统研究了阻燃剂含量对LGFPA6复合材料性能的影响。结果表明,阻燃剂质量分数为15%时,可使阻燃LGFPA6复合材料的阻燃等级达到UL94 V–0级,LOI为28.0%,力学性能最佳。TG分析表明,阻燃剂降低了LGFPA6的热稳定性,促进基体成炭。DSC结果表明,阻燃剂质量分数为15%时,对LGFPA6的结晶性能影响最小。阻燃剂质量分数为15%时,复合材料的综合性能最好。     

EG/DMMP阻燃聚氨酯酰亚胺泡沫塑料的研究

采用极限氧指数、拉伸试验机和扫描电子显微镜对可膨胀石墨(EG)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)复配阻燃聚氨酯酰亚胺泡沫塑料(PUI)的阻燃性能、表面炭层形貌及力学性能等进行了研究。结果表明,阻燃剂添加量相同时,复配阻燃体系的极限氧指数值高于EG单独阻燃PUI,PUI/EG/DMMP体系的极限氧指数值由18.6 %提高至33.4 %;EG/DMMP的复配,减少了对泡孔结构的破坏,PUI/EG/DMMP燃烧后能生成更加连续和致密的炭层;阻燃剂添加量相同时,与EG单独阻燃PUI相比,EG/DMMP复配减少了对压缩性能的损害。     

ADP协效APP/PER阻燃PP的制备及性能

以二乙基次膦酸铝(ADP)为协效剂,与聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)传统膨胀型阻燃体系复配,通过熔融共混制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP)。采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试、锥形量热仪、扫描电子显微镜和热重分析研究了阻燃PP的性能及相关作用机制。结果表明,ADP和APP/PER具有很好的协同阻燃作用,它不但可以同时提高阻燃体系的残炭量和炭层质量,有效抑制熔滴,还可以降低燃烧过程中的生烟量,是更加绿色的阻燃体系。当阻燃体系的总添加量为24%,APP/PER和ADP的质量比为6∶1时,阻燃PP的LOI可达到29.8%,垂直燃烧等级为V–0级,且生烟性比不添加ADP的体系下降了76.9%。阻燃机理研究表明,该体系是以凝聚相为主的凝聚相和气相协同阻燃机制。     

一种单分子膨胀型有机次膦酸金属盐对TPEE的阻燃与相容性研究

以三羟乙基异氰尿酸酯、甲基丙酸基次膦酸、异丙醇铝为主要原料,合成了一种集"酸源""碳源""气源"于一体的单分子膨胀型有机次膦酸金属盐阻燃剂——三(丙酸乙酯基)异氰尿酸酯甲基次膦酸铝(FRMP),并通过熔融共混技术制备了不同FRMP添加量的热塑性弹性体(TPEE)/FRMP复合材料。采用傅里叶红外光谱仪、核磁共振波谱仪证实了FRMP的分子结构。采用极限氧指数(LOI)、微型量热(MCC)以及垂直燃烧(UL94)测试考查了复合材料的阻燃性能;采用热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了复合材料的阻燃机理;采用流变仪(DHR)和万能材料试验机分析了阻燃剂与TPEE的相容性。结果表明,FRMP可以单一实现TPEE的膨胀阻燃,具有良好的抗滴落性能,添加质量分数24%FRMP的TPEE复合材料的LOI由19.5%提升至31.7%,垂直燃烧达到UL94 V-0级。微型燃烧量热法(MCC)和TG测试表明FRMP能受热成炭减缓燃烧过程; SEM分析证实了FRMP的阻燃机理为膨胀型阻燃;流变性能与力学性能测试表明FRMP与TPEE具有良好的相容性。     

二乙基次膦酸铝/淀粉阻燃聚乳酸的研究

采用二乙基次膦酸铝(Al Pi)和淀粉复配对聚乳酸(PLA)进行阻燃改性。结果表明,阻燃剂质量分数为20%(Al Pi/淀粉质量比1/3)时,样品在垂直燃烧测试中达到UL94 V-0等级,极限氧指数(LOI)提高到25.2%。通过热重分析和热分解固相产物的红外光谱分析可知,该体系的阻燃机理还是以气相阻燃机理为主。淀粉的加入对PLA力学性能影响较大。     

阻燃剂三嗪三苯基次膦酸叔丁酯的合成及应用

以三聚氯氰和苯基次膦酸二叔丁酯为原料,合成新型阻燃剂三嗪三苯基次膦酸叔丁酯2,4,6-三(O-叔丁基–苯基次膦酰基)-1,3,5-三嗪化合物。讨论了反应时间、反应温度、原料配比等对合成反应的影响。其最佳反应条件为:三聚氯氰与苯基次膦酸二叔丁酯的物质的量之比为1∶3.4,分两次滴加苯基次膦酸二叔丁酯,在100℃反应5 h,收率为90.6%。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、差热分析及极限氧指数等表征了产品的结构及阻燃应用性能。研究表明,该化合物对PE阻燃效能高,相容性好,且与MCA,MPP复配有很好的协同阻燃效果。     

APP/ADP体系阻燃木塑复合材料研究

选用聚磷酸铵(APP)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配用于木塑复合材料(WPC)的阻燃并研究了材料的阻燃性能。结果表明,纯WPC的氧指数(LOI)值为23.5%,当单独添加19%(wt)的APP时,材料通过了垂直燃烧测试UL-94 V-0级,LOI值为28.9%。当APP与ADP以质量比为6∶1复配,阻燃剂总添加量仅为15%(wt)时,材料通过了UL-94 V-0级,LOI值达到了28.7%,表明ADP/APP体系对WPC具有很好的协同阻燃效应。力学性能测试表明,APP/ADP体系的加入对材料的力学性能影响较小。热重分析测试表明,APP/ADP体系促进了材料的初期热降解,但提高了材料的成炭性能。锥形量热测试及扫描电镜对残炭的测试表明,APP/ADP体系的加入使得材料在燃烧过程中形成了膨胀、连续的炭层,很好地抑制了材料的燃烧,使得材料的热释放速率、总热释放量显著降低。     

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。