ALPi和MPP协同阻燃PBT的研究

采用二乙基次磷酸铝(ALPi)作为阻燃剂、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为协效剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为基体,通过熔融共混,制得阻燃PBT。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)研究了阻燃PBT的阻燃性能,通过热重分析(TGA)研究了阻燃PBT的热分解过程,采用扫描电镜(SEM)观察阻燃PBT燃烧炭层的形貌。结果表明,ALPi和MPP质量比为2∶1时,阻燃PBT的阻燃效果最好,LOI达到31%,垂直燃烧达到UL-94V-0级。TGA表明,复配阻燃体系的加入促进了PBT的提前分解,有利于在PBT表面形成保护性炭层,从而提高PBT的阻燃性。阻燃PBT燃烧炭层扫描电镜说明,复配阻燃体系能增加炭层密度,提高阻燃效果。     

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。     

基于ADPP的无卤阻燃PBT/GF复合材料阻燃性能研究

以二丙基次膦酸铝(ADPP)、ADPP/三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和ADPP/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为阻燃剂制备了无卤阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维(PBT/GF)复合材料,并利用锥形量热仪系统评价了不同阻燃体系对其阻燃性能的影响。结果表明:三种阻燃体系的阻燃效果为ADPP≈ADPP/MPPADPP/MCA;ADPP与MPP间有一定的阻燃协效作用,且ADPP和ADPP/MPP阻燃体系能更有效地延缓PBT/GF复合材料火焰的传播,具有良好的阻燃效果。     

纳米SiO_2对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)为复配阻燃剂,制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了MPP/PEPA质量比和纳米SiO2用量对PP复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:当MPP:PEPA=3:2时,协效阻燃效果最好,添加少量的纳米SiO2即可提高PP复合材料的阻燃和力学性能;当MPP、PEPA、纳米SiO2添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数达28.5%,并具有较好的力学性能。TGA和EDX结果表明:添加少量纳米SiO2可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进PP复合材料成炭,保留更多的磷。SEM分析表明:添加少量的纳米SiO2可稳定炭层和加固泡孔,增强炭层隔热隔氧的能力。     

ZnO对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以ZnO为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了ZnO用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的ZnO即可显著提高PP的阻燃性能。当MPP、PEPA和ZnO添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数高达29.5%。TGA、FTIR分析和体式显微镜观测结果表明:添加ZnO可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。     

PBT/AlPi/MPP/CB复合材料结晶及流变性能研究

以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为基材,二乙基次膦酸铝(AlPi)以及三聚氰胺次膦酸盐(MPP)为阻燃剂、导电炭黑(CB)为抗静电剂,通过密炼熔融共混得到PBT/AIPi/MPP/CB阻燃抗静电复合材料。通过差示扫描量热分析(DSC),动态力学分析(DMA)和动态流变分析考察了阻燃抗静电PBT/AIPi/MPP/CB复合材料的熔融结晶性能,动态力学性能和动态流变性能。结果表明:阻燃剂和CB都会使复合材料提前结晶,结晶度提高;阻燃剂的添加使PBT的玻璃化转变温度升高,CB的加入会降低材料的内耗峰,阻燃剂和CB超过一定用量会使材料的储能模量降低;PBT/AIPi/MPP/CB复合材料的储能模量对剪切频率的依赖性不明显,而其复数黏度呈现强烈的剪切频率依赖性。     

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。     

磷氮阻燃剂/协效剂对PA9T的阻燃性、热稳定性的影响

探究二乙基次磷酸铝(ADP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)及不同协效剂(勃姆石、无水硼酸锌(ZnB)、锡酸锌、三氧化钼)对PA9T阻燃性能的影响,且定量分析阻燃体系的分散性,同时分析阻燃体系的阻燃机理。结果表明:当m(ADP)∶m(MPP)=2∶1,PA9T/ADP/MPP的LOI值为38.5%,UL-94达到V-0级,阻燃效果最佳。PA9T/13.3%ADP/6.7%MPP的实际残炭率高于理论残炭率,表明ADP/MPP的引入促使PA9T在凝聚相交联成炭。协效剂对PA9T阻燃性能的影响程度排序为:ZnB>三氧化钼>锡酸锌>勃姆石。PA9T/FR/ZnB复合材料的烟气释放最低,燃烧后碳氢化合物的释放量显著降低,CO₂释放量提高。复合材料燃烧后形成连续、致密的炭层,且炭层中存在磷酸类物质、碳氧化物及铝氧化物等,具有典型的凝聚相阻燃机理。     

硅镁复合氧化物对膨胀阻燃聚丙烯体系的协效作用

利用水热合成法制备了3种不同硅镁含量(质量分数)的硅镁复合氧化物(Si/Mg分别为3∶1、2∶1、1∶1),利用FTIR、SEM、XRD表征了其形貌和结构。利用熔融共混法制备了硅镁复合氧化物(MS3、MS2、MS)/多聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/聚丙烯(PP)复合材料。对比研究了3种硅镁复合氧化物对APP/PER/PP体系的协效作用,结果表明:MS3、MS2、MS均可显著提高复合材料的阻燃性能,添加量为1%时,LOI从29.90%分别提高到33.57%、32.85%、31.05%,协效效率分别为1.39%、1.32%、1.15%,UL-94等级从NR提高到V-0,随着Si/Mg比的增加,协效作用增强;MS3、MS2、MS均可增加膨胀炭层的致密性。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

Cr2O3增效阻燃PP的制备及其热降解性能的研究

以Cr2O3为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP.研究了Cr2O3添加量对PP阻燃性能和协效作用的影响.结果表明:添加少量的Cr2O3可显著提高PP的阻燃性能.当MPP/PEPA/Cr2O3添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达31.5%.TGA、FTIR和Flynn-Wall法热降解活化能分析结果表明:添加Cr2O3可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用,使PP的活化能提高.     

焦磷酸哌嗪/MPP对PP阻燃作用和力学性能影响

通过垂直燃烧试验、极限氧指数(LOI)测定和锥形量热分析,研究了焦磷酸哌嗪(DPP)/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)对聚丙烯(PP)阻燃作用的影响。结果表明:当DPP和MPP的质量比为2∶1,DPP/MPP的质量分数为26%(占物料总量)时,PP的阻燃级别可达到V-0级,LOI为35.5%;与纯PP相比,阻燃PP的总热释放量、热释放速率峰值均显著降低。另外,添加阻燃剂显著降低了PP的力学性能,但添加DPP/MPP对PP力学性能的影响明显小于聚磷酸铵(APP)基膨胀型阻燃剂。     

三聚氰胺聚磷酸盐/硼酚醛协效体系阻燃PA66/GF复合材料的研究

采用氮磷型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与硼改性酚醛树脂(BPF)组成的复合阻燃体系对玻纤(GF)增强尼龙66( PA66)复合材料进行阻燃,获得了阻燃性能优异、力学性能良好的增强复合材料,研究了协效阻燃剂BPF/MPP配比、BPF/MPP用量及GF用量对阻燃复合材料阻燃性能的影响,采用微型燃烧量热和质量保持率分析方法研究了阻燃复合材料的燃烧及成炭行为,对复合阻燃剂的协效机理进行了讨论.结果表明,当BPF在BPF/MPP中的质量分数为15％时,添加25％ BPF/MPP复合阻燃剂可使20％ GF增强PA66复合材料达到V-0( 1.6 mm)阻燃级别,极限氧指数增加至25.3％,拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度分别为116 MPa,132 MPa,7.1 kJ/m2.该复合材料可满足高性能无卤阻燃的使用要求.     

相容剂种类对阻燃抗静电HDPE复合材料性能的影响

采用双螺杆挤出机制备了阻燃抗静电高密度聚乙烯(双抗HDPE)复合材料,研究不同类型的相容剂(三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯)对双抗HDPE复合材料的阻燃、抗静电、拉伸、热稳定性、流变等性能的影响。结果表明,当二乙基次膦酸铝(ALPi)/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)/炭黑质量份数比为15/5/7时,双抗HDPE达到UL94 V-0阻燃级别,体积电阻率为10~9Ω·cm。随着EPDM的加入,添加量为15%时,双抗HDPE复合材料的拉伸强度达到28 MPa,断裂伸长率为412%,复数黏度下降,热稳定性提高,能够有效缓解阻燃剂的团聚现象,形成柔性界面层。     

类水滑石及其复配阻燃剂阻燃聚丙烯应用研究

以聚丙烯(PP)复合阻燃材料样条的极限氧指数(LOI)为主要考察指标,考察了类水滑石(LDHs)及其与焦磷酸哌嗪(PAPP)、次磷酸铝(AHP)等在不同质量比下复配添加对PP复合材料阻燃性能的影响。实验结果表明:当复配阻燃剂的添加量为40%,LDHs∶PPAP∶AHP质量比为3∶1∶1时,PP复合材料的LOI值由17.6%提高到28.6%,UL-94测试达到V-0级。添加了LDHs、PPAP、AHP的PP复合阻燃材料样条的弯曲和拉伸强度较单独添加LDHs时有所提高,力学性能得到明显改善。通过SEM分析和TG、DTG分析,初步认为不同质量比LDHs/PPAP/AHP的阻燃作用可简要概括为"协效成炭阻燃作用机制"。LDHs/PPAP/AHP的协效添加,明显提高PP复合材料的残炭率,样条燃烧后生成较厚的膨胀残炭层,提高了PP复合材料的阻燃性能。     

无卤阻燃长玻纤增强尼龙66的制备及性能表征

以二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和氧化铈(CeO_2)为阻燃协效剂制备了无卤阻燃长玻纤增强尼龙66(LGF/PA66)复合材料。当LGF/PA66/ADP/MPP/CeO_2质量比为30/55/10/3/2时,制备的复合材料垂直燃烧可以达到UL-94 V-0等级。扫描电镜和锥形量热仪分析测试表明:MPP通过气相阻燃可以有效地抑制玻纤的灯芯作用,CeO_2可以催化PA66成炭,使炭层更致密,同时降低了最大热释放速率,具有良好的阻燃协效作用。     

纳米SiO2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以纳米SiO,为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和茏状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP).研究纳米SiO2用量对PP阻燃性能和协效作用的影响.结果表明:添加少量的纳米SiO2可提高PP的阻燃性能;当纳米SiO2添加量为1%时,阻燃PP的氧指数达28.5%.TGA和FTIR分析及SEM和体式显微镜观测结果表明:添加少量的纳米SiO2可促进体系成炭,稳定炭层,从而提高材料的阻燃性能.     

IFR/可膨胀石墨及协效剂氧化锌对PP阻燃性能影响的研究

制备了聚丙烯(PP)/有机膨胀型阻燃体系(IFR)、PP/IFR/可膨胀石墨(EG)和PP/IFR/可膨胀石墨(EG)/协效剂氧化锌(ZnO)三种体系,通过力学性能、氧指数(LOI)、垂直燃烧测试及热重分析(TG),探讨了复配膨胀型阻燃体系IFR/EG与协效阻燃剂ZnO之间的协同效应。结果表明,当IFR/EG/ZnO质量比为9.25/9.25/1.5时,阻燃PP的LOI值达到最高,同时阻燃PP的力学性能比不含ZnO的PP有所提高。TG结果表明,ZnO的加入使阻燃PP的热稳定性得到提高,形成了更稳定的保护层,从而提高了PP的阻燃效果。     

基于磷氮协同阻燃体系的抗静电PBT材料的性能研究

采用聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）作为基体树脂、二乙基次磷酸铝（AlPi）和三聚氰胺次磷酸盐（MPP）以质量比2∶1的配比作为协效阻燃剂、炭黑（CB）作为抗静电填料,制备了阻燃抗静电PBT材料。通过极限氧指数、UL 94垂直燃烧实验、热重分析和扫描电子显微镜分别研究了PBT复合材料的燃烧性能、热稳定性、抗静电性能并测试了其体积电阻率。结果表明,复合材料的阻燃级别达到UL 94 V-0级,极限氧指数为31 %;CB的阈值为12份（质量份,下同）,CB加入量为20份时的体积电阻率达到104 Ω·cm;复配阻燃剂和CB对材料的热稳定性有一定程度的改善,复合材料燃烧后表面形成多孔连续的炭层,获得了优良的阻燃效果。     

硅烷交联无卤阻燃PP/POE复合材料的制备和性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机两步熔融共混的方法,制备了硅烷接枝交联聚丙烯(PP)/乙烯辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁（MH）/氢氧化铝（ATH）复合材料,并研究了不同硅烷接枝PP/POE共混物的效率和硅烷交联阻燃PP/POE复合材料的力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明,PP/POE/MH/ATH/硅烷偶联剂A-151质量比为50∶50∶（95~47.5）∶（0~47.5）∶3.0时,复合材料的热延伸变形率≤25 %,冷却后永久变形率≤4 %;阻燃剂用量一定时,硅烷交联PP/POE/MH/ATH的极限氧指数随ATH含量增加而小幅度提高;PP/POE/MH/ATH复合材料的热稳定性低于PP/POE/MH复合材料;PP/POE/MH、PP/POE/MH/ATH、PP/POE/ATH的生烟速率依次变大。