聚磷酸铵的合成及其阻燃性能研究

复合型高效阻燃剂是当前阻燃技术研究的重要方向之一.根据木材阻燃的炭量增加理论,利用水溶性试验、灼烧成炭试验和热分析方法研究了聚磷酸铵的合成条件、聚磷酸铵-硼酸复合阻燃剂的复合阻燃效应.聚磷酸铵的最佳合成条件是:磷酸:尿素摩尔比为1:1.8,预聚合温度为(124±2)℃,预聚合反应时间为25min左右,聚合固化温度230～240℃左右,聚合固化时间为140min左右.在最佳条件下合成的聚磷酸铵的聚合度为23.3,溶解度为0.67g/100mL水,阻燃处理杨木粉在400℃灼烧30min的成炭率为38.9%,是同一条件下未处理杨木粉灼烧成炭率的2.15倍.聚磷酸铵和硼酸以4:1复配所制得的聚磷酸铵-硼酸复合阻燃剂,对木粉的成炭率为40.5%,相对复合阻燃效应为43.2%.200～300℃是木粉热解燃烧的主要阶段,也是阻燃剂发挥阻燃作用的主要阶段.聚磷酸铵-硼酸复合阻燃剂在高温下不仅能催化木材产生更多的木炭,而且能使木炭结构紧密、不易燃烧.     

阻燃增效剂对ATH/EVA纳米复合材料性能的影响

采用熔融共混挤出法制备纳米氢氧化铝（ATH）为主体的阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）材料，研究了阻燃增效剂纳米有机蒙脱土（OMMT）与硼酸锌（ZnB）对复合材料阻燃、力学与电学性能的影响.TEM、TG与FT-IR检测表明，OMMT在基体中插层状分散，不仅提高了材料的拉伸强度，而且在燃烧过程中具有显著的促进基体成炭作用;少量ZnB的加入有效制止了阴燃，此时材料综合性能达到使用要求。     

快速积炭法制备形貌可控的中空纳米炭材料（英文）

介绍了一种大规模制备形貌可控的中空纳米炭材料的方法。该方法以金属氧化物为模板,利用乙苯分子在金属氧化物表面高温快速产生的积炭为炭源,除去模板后可以得到具有中空结构的纳米炭材料。该方法简单、高效、低成本,具有普适性,制备过程中不需要使用昂贵的表面活性剂为炭源。利用该方法,以实验室制备的氧化锌纳米棒和商业的氧化锌纳米球为模板,分别成功的制备出中空纳米炭管和中空的纳米炭球。该合成方法可以进一步推广到制备其它形貌的中空纳米炭材料并用于催化和能量储存等领域。     

硅硼复配对木塑复合材料阻燃协效作用的研究

木塑复合材料(WPC)的阻燃研究近年来得到了广泛关注,硅系与硼系阻燃剂作为环境友好型阻燃剂成为了研究热点。将纳米SiO_2、聚硅氧烷分别与硼酸锌复配,应用在杨木粉-聚丙烯复合材料中测试其燃烧性能及力学性能,以判断是否具有阻燃协效作用及其对材料力学性能的影响。结果表明:纳米SiO_2、聚硅氧烷与硼酸锌之间存在阻燃协效作用,当m(纳米SiO_2)∶m(聚硅氧烷)∶m(硼酸锌)=4∶2∶4时,加入20%(wt,质量分数)的阻燃剂,阻燃型复合材料的燃烧性能达到最佳,极限氧指数为32.6%,UL-94达到V-0级,800℃时材料的残炭量达到37.2%。     

水解氧化锌纳米复合结构光催化降解性能研究

利用滚压振动磨在干法室温条件下制备出形状规则的纳米锌粉,在260℃下与水蒸汽接触发生水解氧化还原反应,得到氧化锌纳米复合结构.其特征是棒状和块状纳米结构共存,具有良好的分散性,氧和锌的原子比接近2:3.将这种复合纳米结构用于光催化降解甲基橙溶液,在距离40cm的20W紫外灯照射下,研究了不同初始浓度、光催化剂添加量和水解温度对氧化锌纳米复合结构光催化降解性能的影响.在50mL初始浓度为10mg/L的甲基橙溶液中,添加260℃下水解生成的氧化锌纳米复合结构400mg,在10min内降解率可达80%.以上.     

二维层状无机物/硼酸锌复合体系对聚苯乙烯泡沫阻燃性能的影响

通过三聚氰胺改性脲醛树脂包覆的方法来制备阻燃聚苯乙烯泡沫(EPS),阻燃体系以聚磷酸铵为基础,并选用3种二维层状无机物和硼酸锌的复配体系作为协效剂,对比了不同阻燃体系对聚苯乙烯泡沫的阻燃、抑烟和热稳定性的影响。实验结果表明:当膨胀石墨与硼酸锌的添加量为2∶1(质量比),两者总添加量为24phr时,复合材料的极限氧指数可达32.6%,UL-94垂直燃烧测试达V-0等级,烟密度等级降低至27.31;较之添加纯膨胀石墨EPS样品,协效剂硼酸锌的引入,使样品残炭强度由14.3增加到86.1。热失重分析结果表明,协效剂的加入使得样品热稳定性和残炭率均有所上升。从残炭宏观形貌和扫描电镜结果可以看出,硼酸锌的存在,使样品燃烧后残炭更加完整、致密,裂痕与破损明显减少。     

纳米CeO2及其复合氧化物的制备方法研究进展

介绍了近年来国内外涌现的制备纳米CeO2及其复合氧化物的各种方法,重点介绍了液相反应法、固相反应法中各种方法的特点和研究新进展,并阐明了制备纳米CeO2及其复合氧化物的发展趋势.     

负载纳米氧化锌多孔碳吸附剂的制备及其结构研究

半导体纳米粒子光催化降解VOC是一种有效、经济的有机废气处理方法,本论文研究了纳米氧化锌改性的多孔碳材料的制备、结构及其对挥发性有机物的光催化分解性能.结果表明,可利用微乳液法合成并经高温煅烧得到负载于多孔碳材料上的纳米氧化锌.制备条件如反应物浓度、配比、沉淀剂种类等条件对产品的形貌、氧化锌纳米颗粒大小和负载量有明显的影响.负载纳米氧化锌微粒多孔炭吸附剂既保持了多孔炭材料的多孔性,又具有一定催化分解低浓度挥发性有机污染物的能力.     

氧化锌纳米结构的制备与应用研究进展

总结了多种氧化锌纳米结构制备的方法,以及在传统工业和高新技术产业等多方面的应用.介绍了一种制备氧化锌纳米结构的水解方法,所得的棒状与块状复合的氧化锌纳米结构在光催化降解有机物方面具有优异性能,扩展了氧化锌纳米结构的制备方法和应用方向.     

不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的制备及表征

采用原位插层复合法制备不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料.通过XRD、SEM和TEM等手段表征不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的微观结构;通过拉伸、冲击和氧指数实验对不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究.结果表明,当蒙脱土含量为0.5%时阻燃纳米复合材料与纯不饱和聚酯相比氧指数从22上升到24,此时拉伸强度提高8.76%,冲击强度提高68.65%.与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比,同等阻燃级别下拉伸强度提高23.06%,冲击性能提高93.9%.     

阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂在木粉/聚丙烯复合材料中的阻燃协效性

采用膨胀型阻燃剂（IFR）分别与蒙脱土（MMT）、硼酸锌（ZB）、MnO2阻燃协效剂复配制备了阻燃型红松木粉/聚丙烯复合材料。借助TG、DTG、DSC热分析技术深入探讨了IFR与阻燃协效剂间的协效性;并利用FTIR、SEM对协效性进行了验证。结果表明：三种阻燃协效剂与IFR间都存在一定的协效性;MMT的加入降低了热分解...     

Wood–plastics composites with better fire retardancy and durability performance

This study concerns the preparation and study of wood–plastic composites (WPCs). The matrix used was high density polyethylene. Results showed that the addition of wood fibres increased mechanical properties (tensile, flexural and compression) of the neat plastic remarkably. Additives such as fire retardants and light stabilizers were added to improve properties like fire retardancy and durability performance. The addition of fire retardants could lead to auto-extinguishing materials when ammonium polyphosphate or aluminium hydroxide were used. Outdoor durability depended on both the light stabilizer and the fire retardant added to the formulation. The fire retardant worsened the outdoor durability. However, stabilized fire retarded-WPCs showed much lower fading than non-stabilized non-fire retarded composites and several industrial samples. Stabilized composites with aluminium hydroxide as fire retardant showed the best overall results with a fading degree even lower than the stabilized non-fire retarded composite.     

一步沉淀法合成片状纳米硼酸锌及其性能表征

向聚苯乙烯材料中添加阻燃剂可提高其阻燃性能．本文提出了一步沉淀合成片状纳米硼酸锌阻燃剂的新方法．采用Na284O7·10H2O和Zn（N03）2·6H2O为原料,通过一步沉淀法合成了片状纳米4ZnO·B2O3·H2O,并通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅里叶红外光谱仪（FT—IR）和热重一差热分析（TG—DTA）对不同反应条件下合成产物的物相和形貌进行了表征．结果表明,反应时间是影响合成的重要因素;＇-3Na2B4O7·10H2O和Zn（NO3）2·6H2O的摩尔比为1：2、反应温度为70℃、反应时间为8h时,合成的纳米4ZnO·B2O3·H2O呈片状,直径为50～100nm,性能最优．将片状纳米4ZnO·B2O3·H2O添加到聚苯乙烯中,考察其阻燃性能．实验结果表明：与以相同方式添加到聚苯乙烯的商业化纳米2ZnO·382O3·3．5H2O相比,片状纳米4ZnO·B2O3·H2O的加入显著提高了燃烧后碳残量,说明用本文方法合成的片状纳米硼酸锌具有良好的阻燃性能．     

超薄型钢结构防火涂料的研制

采用氨基树脂与丙烯酸树脂为基料，以聚磷酸铵，三聚氰胺和季戊四醇为阻燃剂体系，配制超薄型钢结构防火涂料。讨论了基料树脂和阻燃体系的配比对防火涂料性能的影响。试验结果表明，该防火涂料具有较好的物理化学,当干膜厚度为1mm时，其耐火极限为60min。     

The role of albumen (egg white) in controlled particle size and electrical conductivity behavior of zinc oxide nanoparticles

The size controlled zinc oxide nanoparticle is synthesized in the isothermal evaporation method with albumen (egg white). This method is simple and cost effective for synthesis of ZnO nano powder. The egg white foam was assisted to increase the reaction rate and produce the zinc oxide nano powder. This method helps to attain the particle size in the range 13-28 nm. The results from X-ray diffraction patterns and TEM micrograph confirmed the formation of nano crystalline phase with particle size ranges from 13 nm to 28 nm. The samples were further analyzed by using Fourier transform Infrared spectroscopy (FT-IR), photoluminescence spectrum (PL), thermogravimetric analysis (TGA) and Resistivity measurement. The less time consumption in isothermal evaporation process was one of the significant roles for large scale zinc oxide nano powder production.     

The role of albumen (egg white) in controlled particle size and electrical conductivity behavior of zinc oxide nanoparticles

The size controlled zinc oxide nanoparticle is synthesized in the isothermal evaporation method with albumen (egg white). This method is simple and cost effective for synthesis of ZnO nano powder. The egg white foam was assisted to increase the reaction rate and produce the zinc oxide nano powder. This method helps to attain the particle size in the range 13–28 nm. The results from X-ray diffraction patterns and TEM micrograph confirmed the formation of nano crystalline phase with particle size ranges from 13 nm to 28 nm. The samples were further analyzed by using Fourier transform Infrared spectroscopy (FT-IR), photoluminescence spectrum (PL), thermogravimetric analysis (TGA) and Resistivity measurement. The less time consumption in isothermal evaporation process was one of the significant roles for large scale zinc oxide nano powder production.     

工业废碱渣高密度纤维板制备与阻燃性能

以工业废碱渣(主要组分为氢氧化铝(Al(OH₃)))、 硼酸锌(2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O)、 硼酸(H₃BO₃)等为阻燃剂, 制备出具有良好阻燃性能的阻燃高密度松木纤维板(HDF), 对其物理及力学性能、 阻燃性能、 残炭形貌等进行了分析表征。结果表明: 在满足物理及力学性能的条件下, 废碱渣Al(OH₃)与2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O和H₃BO₃之间具有良好的阻燃协效性, 提高了纤维板的成炭性, 残炭量达到22.2%, 降低了总释热量, 降低幅度为32%, 使其氧指数提高到36.4%, 垂直燃烧等级达到V-0级。      

聚磷酸铵-淀粉对木粉／聚苯乙烯复合材料的阻燃作用

利用锥形量热仪分析了聚磷酸铵(APP)-淀粉阻燃体系在木粉/聚苯乙烯复合材料(WF-PS)中的阻燃作用。结果表明,添加APP能有效降低WF-PS的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),增加成炭量,延长点燃时间(TTI),表现出显著的阻燃作用;APP对WF-PS的有效燃烧热影响不大,说明APP的阻燃作用为凝聚相机理,成炭是该机理的重要方面;添加淀粉作为APP的辅助成炭剂,能够提高阻燃效率并减少APP用量,APP-淀粉是WF-PS复合材料的有效膨胀型阻燃体系。APP-淀粉的添加对WF-PS的力学性质有一定不利影响,但是当APP用量在10%以下、淀粉用量2%以下时,WF-PS可保持良好的力学性能。     

New insights on physico-chemical transformations of ZnO: From clustered multipods to single crystalline nanoplates

Physico-chemical transformations of ZnO have been investigated in low temperature reflux reactions involving zinc nitrate, hexamethylene tetramine and cetyl trimethyl ammonium bromide. The stability features of various ZnO micro/nano structures were systematically examined from 4 to 60 h. The study showed the formation and transformation of multidimensional ZnO structures such as multipods, microtubes, microplates, nanoplates, nanoflowers, nanoblades and diffused nano networked structures including single crystalline nanoplates in a simple reflux synthesis. The crystalline nature, phase purity, associated structural features and surface characteristics were studied using powder X-ray, Raman, SEM, TEM, AFM, FT-IR, XPS and TG analytical techniques and the results were discussed. The kinetics involved in the evolution of ZnO structures and % yield of the ZnO products has also been studied and a possible growth mechanism is proposed on the basis of time-triggered transformations. The inherent anisotropic nature of ZnO as well as the change in chemical environment over the time of reflux is found to control the growth and evolution of diverse ZnO morphologies.