纳米CdS对聚丙烯膨胀型阻燃剂的协同效应

将单组分膨胀型阻燃剂新戊二醇磷酸酯三聚氰胺盐(NPM)和纳米硫化镉(CdS)加入聚丙烯中进行阻燃处理,应用氧指数和热重分析评价了该体系的阻燃性能和纳米CdS的阻燃协同效应,当纳米CdS加入量达到1.0 phr时,可以观察到明显的协同效果.采用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射对纳米CdS协同机理进行了分析,结果表明,纳米CdS能促进炭层的生成,并通过催化和交联作用而影响炭层结构.     

聚烯烃用含硅阻燃剂的阻燃机理

采用TGA、FT-IR、SEM和TGA-FTIR联用等方法对新型含硅阻燃剂(SFR-H)的阻燃机理研究表明,SFR-H为凝聚相成炭型阻燃剂。在受热或燃烧过程中,SFR-H能迁移到材料表面降解生成高热氧稳定性的残留覆盖物,还对LLDPE基体具有催化成炭作用,能迅速在材料表面形成一层连续致密阻隔炭层,起着有效的隔热隔质作用,从而通过延缓内部材料热分解来提高材料的阻燃性能。     

异氰酸酯三聚体对聚异氰脲酸酯泡沫塑料的阻燃作用

利用红外光谱、扫描电镜、热分析、锥形量热仪和高温裂解气相色谱质谱联用等表征方法从凝聚相热分解阶段的机理,凝聚相表面成炭层的阻隔机理和气相机理3方面对异氰酸酯三聚体对聚异氰脲酸酯泡沫塑料(PIR)的阻燃机理进行了研究。结果表明,三聚体能提高PIR泡沫的热稳定性,在燃烧中不易分解;三聚体能使PIR泡沫的成炭量较聚氨酯(PU)泡沫的成炭量提高到29.9%,形成的炭层更为致密,炭层能够阻隔热和氧气,提高阻燃性能;三聚体能减少可燃性多元醇气体的释放量,分解出更多的二氧化碳惰性气体,在气相起到一定的阻燃作用。     

硼系阻燃剂在高聚物阻燃中的应用研究进展

随着阻燃材料应用领域的不断扩大及新环保法规的出台,硼系阻燃剂以其高效阻燃、低毒环保、有效抑烟等优势日益受到阻燃领域的关注。文中对无机硼系阻燃剂、有机硼系阻燃剂和多元复合硼系阻燃剂在高聚物阻燃中的应用研究与最新进展进行了综述,重点探讨了不同种类硼系阻燃剂的阻燃机理、作用方式及硼系阻燃剂在不同聚合物体系中的应用进展。特别介绍了2种有效的硼系阻燃剂阻燃机理,即磷酸硼(BP)的酸催化阻燃机理及表面改性的氮化硼纳米片(BNNS)的纳米阻隔阻燃机理。纵观硼系阻燃剂的发展趋势,无机硼系阻燃剂的纳米化、微胶囊化及多功能表面改性将是未来重点发展方向;而有机硼系阻燃剂则趋于硼、磷、硅等多元素的有机复合化提高其耐水解性,并通过多元素协效作用实现高效阻燃。     

磷氮协效阻燃水性聚氨酯的阻燃机理

通过极限氧指数、热失重-红外光谱和扫描电镜分析对磷氮协效阻燃水性聚氨酯的阻燃机理进行了研究。结果表明,N,N-双(2-羟甲基)氨基乙基膦酸二甲酯(BHAPE)对水性聚氨酯具有良好的阻燃效果,阻燃水性聚氨酯表现出典型的凝聚相阻燃机理:水性聚氨酯中的BHAPE受热到200℃以后,开始分解为磷酸,从而降低了聚氨酯硬段的分解速率;温度继续升高,产生的磷酸发生缩聚反应,形成热稳定性较高的聚磷酸,聚磷酸具有很强的催化作用,迅速使高聚物脱水炭化,在材料表面形成致密光滑无孔洞的炭层。聚磷酸富集于残留物炭层表面,与炭层共同起到隔氧隔热、抑烟的作用,从而发挥阻燃能力。     

NER/OMMT纳米复合物与TPP对PP的阻燃机理

对分别经过130℃、350℃和550℃处理的酚醛环氧树脂-磷酸三苯酯(NER-TPP)和酚醛环氧树脂/有机蒙脱土-磷酸三苯酯(NER/OMMT-TPP)阻燃剂用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)进行了表征,研究了NER/OMMT或NER与TPP在高温下发生的相互作用,并且通过热重分析(TG)研究了在燃烧过程中阻燃剂和阻燃PP产生的变化,探讨了NER/OMMT-TPP对PP的阻燃机理。结果表明,在阻燃PP中呈纳米级分散的OMMT片层在燃烧的时候形成的阻隔层与NER与TPP生成的炭层互为补充,使得PP的热稳定性得到了提高,达到了更好的阻燃效果。     

含硅阻燃剂与膨胀型阻燃剂的协同阻燃性

采用测量极限氧指数(LOI)和锥形量热仪动态燃烧两种方法评价了含硅阻燃剂(SFR-H)与高聚磷酸铵/三聚氰胺氰尿酸盐(APP/MCA)膨胀阻燃体系在聚乙烯基体中的协同阻燃性,并通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(WAXD)和扫描电镜(SEM)分析炭层结构和成分来研究其协同阻燃机理。研究表明,SFR-H/APP/MCA协同阻燃体系可明显提高聚乙烯的LOI值和降低燃烧热释放速率,具有较好的协同阻燃性,两者在燃烧过程中一起热氧化分解,形成陶瓷状含硅、硼、磷元素的化合物,对表面膨胀炭层起着增强作用,同时也提高了膨胀炭层的热氧稳定性和阻隔性能,从而提高了阻燃效果。     

阻燃聚氨酯的研究进展

根据阻燃剂在聚氨酯中的化学反应性,可以将聚氨酯的阻燃剂分为非反应型阻燃剂、反应型阻燃剂和纳米材料阻燃剂三大类。并根据这三大类分别综述了阻燃聚氨酯的研究现状,简要介绍了各类阻燃剂的阻燃机理,阐述了其使用过程中存在的优缺点,并展望了阻燃聚氨酯的发展趋势。     

含磷纳米复合物/聚氨酯弹性体复合材料的制备与阻燃性能EI北大核心CSCD

将自制的DOPO-MMT纳米复合物添加到聚氨酯弹性体中,得到新型聚氨酯弹性体复合材料。并分别与添加了DOPO、蒙脱土(MMT)和DOPO与MMT的物理混合物等的3种体系的阻燃效果作了对比研究,探讨了各体系的阻燃性能及阻燃机理。研究表明,使用纳米复合的DOPO-MMT阻燃剂,阻燃效果要明显优于单独添加DOPO、MMT和物理混合的DOPO和MMT阻燃剂。这是因为DOPO-MMT在聚氨酯中实现了MMT纳米级别的分散,DOPO的气相阻燃和MMT的凝聚相阻燃共同作用抑制了燃烧过程,使得聚氨酯复合材料的UL-94垂直燃烧达到V-2级别,锥形量热测试中有最低的热释放速率和热释放量,材料获得了良好的阻燃效果。     

含磷纳米复合物/聚氨酯弹性体复合材料的制备与阻燃性能

将自制的DOPO-MMT纳米复合物添加到聚氨酯弹性体中,得到新型聚氨酯弹性体复合材料。并分别与添加了DOPO、蒙脱土(MMT)和DOPO与MMT的物理混合物等的3种体系的阻燃效果作了对比研究,探讨了各体系的阻燃性能及阻燃机理。研究表明,使用纳米复合的DOPO-MMT阻燃剂,阻燃效果要明显优于单独添加DOPO、MMT和物理混合的DOPO和MMT阻燃剂。这是因为DOPO-MMT在聚氨酯中实现了MMT纳米级别的分散,DOPO的气相阻燃和MMT的凝聚相阻燃共同作用抑制了燃烧过程,使得聚氨酯复合材料的UL-94垂直燃烧达到V-2级别,锥形量热测试中有最低的热释放速率和热释放量,材料获得了良好的阻燃效果。