原位聚合阻燃共聚酯/磷酸盐玻璃纳米复合材料结构与性能研究

以2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)为第三单体,通过原位聚合法制备磷系阻燃共聚酯(FRPET)/磷酸盐玻璃(P-glass)纳米复合材料,并通过元素分析、DSC、TGA、极限氧指数、垂直燃烧等方法对其结构和性能进行了研究。结果表明:在原位聚合过程中,P-glass能在基体内呈纳米尺寸均匀分散,并与阻燃共聚酯分子链发生相互作用。P-glass的原位添加有利于提高材料的耐燃性并抑制其熔融滴落现象,特性黏度达0.64dL/g、FRPET/P-glass磷含量为8.194mg/g、Pglass含量1%以上时,FRPET/P-glass垂直燃烧性能级别达到FV-0级,极限氧指数达30.9%。     

氧化石墨烯改性阻燃聚酯的非等温结晶动力学

为改善聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的阻燃性能,设计了氧化石墨烯(GO)改性2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)阻燃聚酯(PET)体系(CPET-GO).通过Hummers法制备GO,采用原位聚合法制备CPET-GO复合物,并对其阻燃性能进行研究.借助锥形量热仪及极限氧指数仪对复合物的燃烧及阻燃性能进行表征.针对聚合物力...     

主链含磷的聚对苯二甲酸丙二醇酯嵌段共聚物的制备及性能

通过酯交换反应和熔融缩聚法制备了系列主链含磷的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的多嵌段共聚物,并对其化学结构、相对分子质量、热稳定性、阻燃和力学性能进行了表征。结果表明,嵌段共聚酯具有膨胀型阻燃特性,随着主链中磷含量的增加,嵌段共聚酯初始分解温度降低,但残炭量和极限氧指数逐渐增加,含磷组分引入到大分子链提高了共聚酯的阻燃性能。由于共聚物相对分子质量的下降,阻燃共聚酯的拉伸强度和冲击强度均随着磷含量的增加而降低。     

液相沉积法制备氢氧化镁包覆碳微球复合阻燃材料

以碳微球(CMSs)、氢氧化钠和氯化镁为原料,采用液相沉积法制备了Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料,通过场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了材料的微观形貌和结构;并结合Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混制备Mg(OH)_2/CMSs/PET复合材料,通过数显氧指数测试仪分析其阻燃性能。结果表明,通过液相沉积法Mg(OH)_2包覆在CMSs表面,且包覆效果较好;Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料燃烧时分解生成的氧化镁(MgO)、水和残余炭层,使得Mg(OH)_2/CMSs/PET复合材料的极限氧指数由PET的21.0%增加到27.5%,并具有优良的抑烟性和抗熔滴性,提高了PET材料的阻燃性能。     

含磷阻燃共聚酯的制备及性能研究

分别以共混和共聚的方式,制备了三种不同的含磷阻燃共聚酯(FRPET)。并对三种FRPET的阻燃效果进行了比较。结果表明,共混型阻燃剂2-(2-羟苯基)苯膦酸盐(HAPP-Na)的加入对PET有一定的阻燃效果,磷含量为0.6%(质量分数)时,极限氧指数达到了26.4%;相同磷含量的共聚型阻燃剂DDP比共混型阻燃剂HAPP-Na的阻燃效果好,但是两者的熔滴现象都较严重;由于磷硅协同作用,使反应型磷硅阻燃剂DOPO-Si比只含有磷元素的DDP的阻燃效果好,而且具有抗熔滴的效果。     

PET/PC/氨基硅油共混物的制备及阻燃机理

采用熔融共混法在密炼机上制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚碳酸酯(PC)/氨基硅油(ASO)阻燃共混材料,研究了氨基硅油用量对PET/PC共混材料阻燃性能和燃烧行为的影响,并探究了氨基硅油的阻燃机理。结果表明,ASO的加入有效改善了PET/PC共混物的阻燃性能。当ASO添加量为0.5 phr时,PET/PC/ASO共混物通过UL 94 V-0级,氧指数达28%。锥形量热测试结果显示,ASO的加入显著降低了热释放速率峰值(199.9 kW/m~2),并促使基体分解更加完全以释放出大量的不可燃性气体(CO_2)。结合烧结残炭的傅里叶变换红外光谱和扫描电镜-能谱仪分析,ASO的加入同时起到了气相与凝聚相阻燃的作用。此外,由于ASO类似偶联剂的作用,使得PET/PC/ASO三元共混物的韧性得到了很大的提升。     

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。      

MWNTs/CMSs/PET阻燃材料的结构及阻燃机理

采用熔融共混法与阻燃剂复配法制备了MWNTs/CMSs/PET复合材料。通过扫描电镜(SEM)、极限氧指数法(LOI)、UL94垂直燃烧法、锥形量热仪(Cone)及热重红外联用分析仪(TG-IR)表征了样品的结构、阻燃性能及热降解行为,分析了MWNTs/CMSs阻燃PET材料的阻燃机理。结果表明,当MWNTs/CMSs添加量为1%(质量分数),MWNTs与CMSs质量比为1:1/2时,二者可有机地结合为一个整体,有利于MWNTs/CMSs在PET基材中发挥协同阻燃作用。与纯PET及CMSs/PET相比,MWNTs/CMSs/PET能有效降低火灾危险性。MWNTs/CMSs阻燃PET主要是通过MWNT与CMSs两者的协同作用延缓PET热裂解行为,一方面MWNTs在其燃烧时可在PET表面形成致密的网络状炭层结构,减少了熔滴的产生;另一方面CMSs其燃烧时在PET表面形成湍流炭,以此阻止氧气和热量进入PET内部,同时释放出不燃气体CO2以降低周围环境中可燃气体的浓度,阻止燃烧的继续进行,最终实现了MWNTs/CMSs/PET材料的良好阻燃。     

水稻秸秆与稻壳制备阻燃木塑复合材料的对比研究

采用聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,通过熔融共混,制备阻燃水稻秸秆与阻燃稻壳粉聚丙烯复合材料。通过力学性能、极限氧指数、垂直燃烧、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等表征手段研究了材料的力学、阻燃及热降解行为。结果表明:APP与秸秆粉的阻燃效果好于稻壳粉,当添加18%APP时,聚丙烯/秸秆粉复合材料可达到V-0级,氧指数提高了17.5%。对于聚丙烯/稻壳粉体系,APP添加20%时才达到V-0级。TGA与SEM研究表明:APP的添加使复合材料在燃烧过程中形成膨胀的致密炭层是阻燃的主要原因。     

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%.     

含硅阻燃大分子相容剂的制备及其在无卤阻燃聚乙烯复合材料中的协效作用

为验证含硅大分子相容剂在无卤阻燃体系中的协效阻燃作用,首先,以马来酸酐、硅橡胶与聚乙烯为原料,通过熔融接枝共聚制备了新型含硅阻燃大分子相容剂;然后,利用氢氧化铝、氢氧化镁和含硅大分子相容剂复配协同阻燃聚乙烯复合材料;最后,探讨了含硅大分子相容剂对复合材料极限氧指数、锥形量热参数、拉伸性能以及微观结构的影响。结果表明:与聚乙烯接枝马来酸酐相比,含硅大分子相容剂含量为10wt%时可使无机阻燃剂在基体树脂中分散较好;随着大分子相容剂含量的增加,复合材料的拉伸强度上升而断裂伸长率下降,极限氧指数提高至34.0%,燃烧时的热释放速率峰值和热释放总量均明显下降,说明含硅大分子相容剂除了能够在该复合材料中起到良好的相容作用外,还可以发挥较好的协效阻燃作用。     

原位聚合制备阻燃PET/纳米SiO_2复合物及其性能研究

采用球磨分散法制得纳米二氧化硅/乙二醇分散液,再经原位聚合法制得阻燃PET/纳米SiO2复合物,研究了复合物的形态结构、特性粘数、阻燃性能及结晶性能。结果表明,采用球磨分散法可以将纳米二氧化硅均匀地分散于聚酯基体中;加入纳米SiO2对阻燃PET/纳米SiO2复合物特性粘数影响不大;与未加纳米SiO2阻燃聚酯相比,阻燃PET/纳米SiO2复合物的结晶性能和热稳定性能提高;极限氧指数变化不大。     

增容剂EVA-g-MAH对乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚酰胺6阻燃合金性能的影响

采用熔融共混法,以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)为原料组成的膨胀阻燃剂(IFR),制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚酰胺6/IFR(EVA/PA6/IFR)阻燃复合材料,并研究了增容剂EVA-g-MAH对EVA/PA6阻燃合金阻燃性和力学性能的影响。通过极限氧指数、垂直燃烧、熔融指数、力学性能、热重分析和扫描电子显微镜等手段对EVA/PA6阻燃合金进行了性能测试与表征。结果表明:随着EVA-g-MAH用量的增加,EVA/PA6阻燃合金的极限氧指数稍有降低,但当EVA-g-MAH质量分数为10%时,垂直燃烧可达UL 94V-0级;拉伸强度和断裂伸长率随着增容剂含量的增加而逐渐升高。热重分析结果表明,增容剂可提高EVA/PA6阻燃合金的热稳定性。     

单体浓度对PANI-CMSs/PET阻燃复合材料性能的影响

采用不同单体浓度的聚苯胺包覆碳微球与PET共混后制得PANI-CMSs/PET阻燃复合材料,研究了单体浓度对阻燃复合材料性能的影响,同时分析了复合材料的力学性能、阻燃性能及导电性能。结果表明:当单体浓度为1.5mol/L时,阻燃复合材料的拉伸强度达到39.78MPa,冲击强度为3.48kJ/m2,此时电阻率最低,导电性能最好,极限氧指数达到32.02%,PET的阻燃性能提高47.6%。     

苯基膦酸铈与十溴二苯醚阻燃玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料

通过熔融共混方法制备苯基膦酸铈（CeHPP）与十溴二苯醚（DBDPO）复配阻燃玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯（GF/PET）复合材料。采用热失重分析（TGA）测试研究了DBDPO-CeHPP对GF/PET复合材料热稳定性的影响。同时利用垂直燃烧（UL-94）、极限氧指数（LOI）及微型锥形量热（MCC）测试表征DBDPO-CeHPP-GF/PET复合材料的阻燃性能。使用SEM对DBDPO-CeHPP-GF/PET复合材料的残炭表面形貌进行观察分析。结果表明,DBDPO与CeHPP复配后对DBDPO-CeHPP-GF/PET体系的热性能和阻燃性能都有很大的影响。其中,GF/PET复合材料与DBDPO和CeHPP质量比为91:6:3时,DBDPO-CeHPP-GF/PET复合材料的LOI高达29.5%,可以通过UL-94 V-0级。在MCC测试中,与纯GF/PET复合材料相比,该配比的DBDPO-CeHPP-GF/PET复合材料总热释放（THR）、热释放速率峰值（PHRR）及热熔（HRC）分别下降了10.2%、13.1%和12.8%。结合残炭形貌的测试结果,对DBDPO-CeHPP-GF/PET复合材料的阻燃机制进行了适当的解释分析。      

PP/回收PET共混物的稳态流变行为

采用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP)/回收聚酯(PET),回收PET/相容剂和不同相容剂增容PP/回收PET共混物,研究了以上共混物的剪切黏度、剪切应力与剪切速率的关系。结果表明,PP剪切黏度随回收PET含量增加而降低,剪切速率越高,剪切黏度降低越明显,具有典型的剪切变稀特性。加入PP-g-MA能提高PP/回收PET共混物剪切黏度,但加入PP-g-GMA会降低PP/回收PET共混物剪切黏度。PP/回收PET共混物剪切应力随r-PET含量增加而降低。PP-g-MA使回收PET/PP共混物剪切应力增大,但PP-g-GMA使共混物剪切应力降低。     

基于废弃PET醇解产物的分子内阻燃共聚酯的制备及结构性能研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其出色的物理化学性能在纤维、塑料和薄膜等领域得到广泛应用,但PET难以降解给环境带来了巨大压力。采用乙二醇醇解法对废弃PET瓶片进行降解,并将该醇解产物及反应性阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸酯通过缩聚反应制备分子内磷系阻燃共聚酯(RF-PET),并对其结构性能进行表征。结果表明:醇解产物经提纯主要为对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)。与PET相比,RF-PET的T_g、T_m下降,结晶度减小。RF-PET有很好的阻燃性能,当磷含量为10mg/g时,极限氧指数值达33.0%。     

羟甲基苯基次膦酸阻燃共聚酯的合成与性能

合成了一种新型有机磷阻燃剂——羟甲基苯基次膦酸(HMPPA)及HMPPA改性的阻燃共聚酯,研究了其阻燃性能,并与商品化产品——羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)阻燃单体及其改性的阻燃共聚酯进行了对比,测试表明,阻燃单体HMPPA的热稳定性比CEPPA高,相同磷含量的HMPPA阻燃共聚酯比CEPPA阻燃共聚酯熔点高,热稳定性好,阻燃性高,HMPPA阻燃共聚酯具有良好的可纺性。     

CMSs-An/PET复合阻燃材料的制备和性能

先用酸氧化法修饰碳微球(CMSs)的表面,再用化学合成法将苯胺(An)接枝在CMSs上制备CMSs-An复合物,最后用熔融共混法制备了CMSs-An/PET复合材料。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、热重(TG)、氧指数仪和垂直燃烧仪等手段对其形貌结构、分散性、热稳定性能、阻燃性能和力学性能进行了表征。结果表明,与原始CMSs相比,苯胺修饰后的CMSs-An在PET基体中的分散性提高了,使CMSs-An/PET的抗拉强度比CMSs/PET提高了20.8%;与纯PET相比,CMSsAn/PET复合材料的热稳定性明显提高,其极限氧指数提高了7.5达到29.2,垂直燃烧级别由V-2级上升到V-0级。     

PET/PEN共混物的结晶与冷结晶性能及其机理

采用双螺杆熔融挤出法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)共混材料,利用差示扫描量热法(DSC)研究了不同质量比的PET/PEN共混物的熔融与结晶性能。研究结果表明,PET/PEN共混物为部分相容的两相结构。在PET和PEN等质量共混时,可能形成部分相容且彼此交叠的两个连续相。冷却过程中两共混组分既各自形成结晶,又存在一定的共结晶。PET和PEN分子及其链段间互相缠绕和相互作用干扰大分子的结晶过程,导致冷却(降温)过程中结晶不完善和结晶度降低。PET/PEN共混物与PET和PEN一样,具有明显的冷结晶倾向。