ABS/PA6合金的无卤膨胀性阻燃研究

以聚磷酸铵(APP)为酸源, 利用ABS/PA6合金中PA6为炭源对ABS/PA6合金进行膨胀型阻燃研究,探讨了不同成炭协效剂与APP复配对合金阻燃性能的影响,这些成炭协效剂包括季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA),热塑性酚醛树脂(TPPFR),环氧树脂(E-44)和分子筛4A. 结果表明,PA6具有较好的成炭作用, 当APP含量为25%时,阻燃合金体系的极限氧指数可达29,UL-94测定达V-1级别,APP含量为35%时,UL-94测定达V-0级别.而以5t%的季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA)或环氧树脂(E-44)与20%APP复配, 或以3%分子筛4A与22%APP复配都可以大大提高体系的阻燃性能和高温下的残炭量, 使阻燃体系氧指数达到30以上, UL-94测定达V-0级别. SEM形貌分析显示体系燃烧表面都形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构.     

阻燃聚酰胺6的制备及性能研究

以聚酰胺6(PA6)/季戊四醇磷酸酯(PEPA)(质量比为95∶5)预混物为原料,聚磷酸铵(APP)为添加剂,经双螺杆熔融共混制备PA6/PEPA/APP共混物.通过差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)、极限氧指数仪(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、锥形量热仪(CONE)来表征共混物的结构与性能.结果表明:以PA6/PEPA预混物为基体,APP添加量以质量分数计为10%时,共混物的LOI值由21%提高到25%;当APP添加量以质量分数计为25%时,共混物的最大热释放速率和总热释放量分别下降了44.3%和20.2%,最大质量损失速率下降了44.1%,残碳质量由2.7%增加到17.6%,提高了PA6的阻燃性能.     

无卤阻燃芦苇纤维及PVC复合材料的制备

分别选用聚磷酸铵(APP)、聚磷酸铵/季戊四醇(APP/PER)膨胀阻燃体系,通过物理浸渍法对芦苇纤维(PA)进行阻燃化处理,以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂,PA、阻燃芦苇纤维作为填料,制备了PPA复合材料。通过力学性能、氧指数、垂直燃烧和剩炭率等测试,分析了浸渍阻燃对芦苇纤维阻燃性能和热稳定性的影响,对复合材料的力学性能、热性能和微观结构进行了分析。结果表明,阻燃改性可提高纤维的阻燃性能和热稳定性,其中,APP/PER复配阻燃芦苇纤维(PA-2)的性能最优,氧指数可达32.3%,剩炭率65%,阻燃等级为V-0级。在阻燃体系中加入适量的PER对复合材料的界面性能有益,提高了拉伸性能。     

不同协效剂对APP膨胀阻燃ABS/PET合金的影响

研究了8种协效剂(双噁唑啉、热塑性酚醛树脂、二氧化锰、蒙脱土、硼酸锌、4A分子筛、氧化锌和凹凸棒)对APP膨胀阻燃ABS/PET合金的影响,并探讨了ABS/PET/APP体系的降解成炭行为.研究表明,APP主要促进了PET分解成炭从而与其成为一种新型膨胀阻燃体系.通过氧指数(LOI)和UL-94标准测试燃烧性能,除凹凸棒外,其它7种协效剂均提高了ABS/PET/APP体系的氧指数,并使其通过V-0级测试;热失重分析(TGA)表明,ABS/PET/APP/协效剂体系具有更高的成炭率;通过扫描电子显微镜(SEM)对炭层表面进行观察,除凹凸棒体系外,其它7种协效剂体系的炭层表面均具有更好的致密性.     

新型有机膨胀型阻燃剂BTOCPMOM的合成

以季戊四醇、三氯氧磷、蜜胺和七钼酸铵为原料,通过季戊四醇磷酸酯和八钼酸蜜胺进行复配,合成了新型无卤双羟基磷酸酯八钼酸蜜胺盐(BTOCPMOM).并采用单因素法确定了其最佳合成工艺:反应温度为100℃、回流时间为6h.在此工艺条件下,产品的收率达到88.3％.同时,以红外光谱和元素分析对所得产品进行了表征.热重分析和产品阻燃性能测试结果表明:该阻燃剂在热重分析中表现出良好的热稳定性和较高的成碳性;在聚丙烯(PP)中添加所得BTOCPMOM,当w(BTOCPMOM)∶w(PP)=30∶70时,聚合物的氧指数达35.2％,阻燃性能可达UL-94V-0级.     

葡萄糖酸磷酸三聚氰胺盐的合成及与APP协同阻燃研究

以葡萄糖酸钠,磷酸,三聚氰胺为原料,合成了具备良好阻燃性能的葡萄糖酸磷酸三聚氰胺盐（ATDPDP）,通过FTIR,MS对其结构进行了表征,研究了其与聚磷酸铵（APP）以等质量比混合对环氧树脂（EP）阻燃性能和力学性能等方面的影响。结果表明：ATDPDP/APP（1∶1）总量仅为10%时,其氧指数值（LOI）即可达到29.6%,垂直燃烧级别UL-94 V-0;TGA结果表明：质量分数同为10%的ATDPDP,APP,ATDPDP/APP环氧体系,ATDPDP/APP不仅具有更高的残炭量（28.3%）,而且能够提高EP的热稳定性;其氧指数测定后残炭表面扫描电镜图（SEM）显示致密、均匀的膨胀炭层;力学性能测试表明ATDPDP/APP对拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的影响相对单独使用均减弱。     

聚对苯二甲酰乙二胺成炭剂的制备及其应用

采用对苯二甲酰氯与乙二胺通过低温溶液聚合的方法合成了聚对苯二甲酰乙二胺(PETA),并将其作为碳源,聚磷酸铵(APP)作为酸源和气源组成膨胀型阻燃体系(IFR),对ABS进行阻燃效应研究.结果表明:PETA在APP的催化作用下能够很好的成炭,IFR的加入显著提高了ABS阻燃体系在高温下的残炭量;当APP的含量为25%,PETA的含量为12.5%时,ABS阻燃体系的极限氧指数为33,达到UL-94测试V-0级;SEM形貌分析也显示出成炭剂PETA的加入能促进阻燃体系在燃烧后表面形成均匀、致密的炭层结构.     

阻燃化改性海泡石纤维/LDPE复合材料的制备与性能

采用带有高活性端基的无卤膨胀型阻燃剂（PSPHD）对海泡石纤维（SEP）进行接枝改性,制备了阻燃化海泡石纤维（PSPHD-SEP）;通过熔融共混制备了低密度聚乙烯（LDPE）/海泡石纤维阻燃复合材料;通过拉伸试验和冲击试验对LDPE/SEP,LDPE/PSPHD-SEP复合材料进行了力学性能分析;通过氧指数（LOI）以及垂直燃烧（UL-94）对复合材料的阻燃性能进行了研究;利用扫描电镜（SEM）、漫反射-傅里叶变换红外光谱仪（DR-FTIR）对燃烧后的炭层结构和组成进行了表征和分析。结果表明：两组复合材料的拉伸强度和冲击强度随海泡石量的增加呈现先增大后减小的趋势,且在相同添加量条件下,LDPE/PSPHD-SEP体系的拉伸强度和冲击强度更高。阻燃化改性海泡石纤维（PSPHD-SEP）提高了复合材料的阻燃性能,在与聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）的复配体系中,当阻燃化改性海泡石纤维添加量达到5%时,复合材料的氧指数达到26.8,垂直燃烧测试达到V-0级。PSPHD促进了炭层与海泡石纤维的交联,形成更加致密的炭层,大幅提高了复合材料燃烧后的残炭量。     

红麻无卤阻燃化处理

选择氮磷膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)和APP/季戊四醇(PER),采用物理浸渍原理对红麻进行无卤阻燃处理,以提高红麻的耐热性和阻燃性。考察了膨胀阻燃体系以及红麻碱处理对浸渍阻燃效果的影响。通过红外光谱、扫描电镜、氧指数、垂直燃烧等测试,对比分析了浸渍处理前后红麻的耐热性能和阻燃性能的变化,并对膨胀阻燃机理进行了研究。结果表明,红麻经过碱处理再浸渍处理,具有较好的热稳定性能和阻燃性能,其氧指数可达32.8,阻燃等级为V-0级。     

新型含磷固化剂的合成与表征

为了提高环氧树脂的阻燃性,本文以苯基膦酰二氯（PPD）、3-氨基-1,2,4-三氮唑（TA）为原料,四氢呋喃作溶剂合成了新型含磷阻燃固化剂PPDTA,通过红外光谱对该化合物结构进行了分析并确认。同时采用三因素三水平正交实验研究反应时间、反应温度、反应物摩尔比对产率的影响。结果表明,当反应时间10 h,反应温度70 ℃,TA与PPD摩尔比为2.2∶1时,在惰性气氛下PPDTA的产率可达到86.4％。将产物用于固化环氧树脂,通过极限氧指数（LOI）测试和垂直燃烧（UL-94）测试表征材料的阻燃性能,当环氧树脂体系中磷的质量分数达到2.5%时,LOI值达到32.7%,并通过V-0等级,证明材料阻燃性能良好。     

两种溴阻燃剂对聚乙烯阻燃性能的研究

讨论了十溴二苯醚(DBDPO)和八溴二苯醚(OBDPO)对低密度聚乙烯(LDPE)的阻燃性能和拉伸强度的影响。通过热分析法(DSC)和热重法(TG)比较了DBDPO和OBDPO分解行为的差异。结果表明，DBDPO对LDPE拉伸强度下降的影响比OBDPO大。极限氧指数(LOI)测试表明：Sb2O3能够与溴阻燃剂产生协同作用，显著增强阻燃剂的阻燃性能；DBDPO对LDPE的阻燃性能优于OBDPO；用DBDPO为阻燃剂时，其最佳用量约为12％(质量分数)，DBDPO与Sb2O3的最佳比例是3：1；以OBDPO为阻燃剂时，最佳用量约为16％，与Sb2O3的最佳比例是2．5：1。     

阻燃剂得克隆(DCRP)的合成

以六氯环戊二烯与1，5-环辛二烯为原料，通过Diels—Alder反应，合成了国内尚未报道生产、具有优良阻燃性能的阻燃剂得克隆(DCRP)，并研究影响反应的因素，得出最佳工艺条件．     

转炉火焰喷补料的试验研究

以镁砂为基本骨料，分别选用粘土粉和转炉渣为结合剂配制系列喷补料并进行了实验室火焰喷补试验。试验发现结合剂的种类与用量对喷补性能都有较大的影响。当结合剂用量约为３０％时，其粘结强度和附着率都较好。使用复合结合剂可进一步提高喷补性能。     

甲烷／富氧对向流火焰的结构以及NOx抑制方法的研究

降低富氧火焰中的氮氧化物排放是富氧燃烧作为新型节能燃烧技术得以推广应用的关键之一。对对向流火焰形态研究发现,提高火焰速度梯度可以使火焰燃烧区域变薄,还可使NOx、CO、CO2生成区域降低。从而证明提高速度梯度是在富氧燃烧下降低氮氧化物排放的有效方法。     

气相色谱-质谱联用技术测定溴系和氯系阻燃剂的研究进展

阻燃剂所引起的环境问题日渐显现。气相色谱-质谱联用技术测定溴系阻燃剂的研究主要工作集中在针对不同的检测样品采用不同的样品前处理方法来实现溴系阻燃剂的提取和检测,现用的样品前处理方法主要包括索氏抽提-多层硅胶氧化铝柱分离净化、超声波辅助萃取、微波辅助萃取、顶空固相微萃取等技术。超声辅助萃取、微波萃取等技术也同样用于有机磷酸酯类阻燃剂的前处理。     

阀杆上等离子喷焊层的精密加工

本文分析了喷焊层的可切削性和喷焊层与基体结合的高位错,指出加工变形导致直线度超差是传统机械加工低成品率的主要原因;超声振动切削以其刚性化效果和较低的切削温度、切削力有可能方便、经济地实现精密加工,试验结果证实了这一判断.     

阻燃剂全氯五环癸烷的合成及应用研究

以六氯环戊二烯为原料,无水三氯化铝为催化剂,通过聚合反应合成了阻燃剂全氯五环癸烷.通过正交实验研究了影响反应的因素,得出最佳工艺条件为:催化剂用量1.5%,反应温度90℃,反应时间2h.并对其在不同材料中的阻燃性能进行了测试,结果表明全氯五环癸烷对聚合物材料的阻燃效果好.     

两段膨缩型阻燃剂对ABS材料的应用

聚磷酸铵-聚对苯二甲酰乙二胺(APP-PETA),聚磷酸铵-聚对苯二甲酰己二胺(APP-PA6T)和聚磷酸铵-聚对苯二甲酰对苯二胺(APP-PPTA)膨胀阻燃体系在添加量为30％或者更多的时候,对ABS材料有良好的阻燃效果,但是一旦添加量少于30％,这3个体系就无法使ABS保持良好的阻燃性.为了提高这类膨胀阻燃剂的阻燃效率,在这类阻燃体系中引入第二酸源红磷,通过分析其阻燃效果和残炭红外后,选择PETA和PPTA 2种酰胺作为成炭剂,APP和红磷作为酸源,组成双阶膨胀阻燃剂.双阶阻燃剂对ABS有良好的阻燃效果,30％的添加量能使树脂氧指数达到34并通过V-0级测试,20％时仍可以使材料保持27的氧指数并通过V-0级测试.残炭红外分析显示,双阶阻燃剂内部有协效反应,可以使得阻燃作用时间延长.碳层宏观形貌显示阻燃剂有膨胀和收缩过程两段,第二段能使碳层更致密.阻燃ABS完全燃烧残留层SEM图显示,30％和20％的共混阻燃剂可以形成均匀致密的碳层保护层,给予ABS良好的阻燃性能.     

无机阻燃剂天然水镁石的表面改性机理

国外对水镁石作阻燃剂已有所报道。将亲水性的无机阻燃剂与亲油性的高分子化合物达到完好相容,形成阻燃复合材料,国内目前尚未见报道。根据对水镁石结构特点的分析,以钛酸酯为偶联剂,探讨了水镁石表面改性作用机理。结果表明,通过改性前后水镁石填充于聚丙烯树脂中的扫描电镜照片的对比,经过表面改性处理后的水镁石粉在聚丙烯树脂中分散均匀,达到完好相容。此项研究为进一步开发利用水镁石矿藏资源,制备水镁石阻燃聚丙烯材料提供了理论依据。