高效阻燃硅橡胶材料的制备及性能研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和甲基乙烯基二甲氧基硅烷(VMDS)为原料,合成了阻燃剂聚(10-(2-二甲氧基二甲基硅烷)-9-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)(DOPO-VMDS)并添加到107型硅橡胶(RTV)中。测试结果表明,当DOPO-VMDS的添加量为19%(wt)时,RTV材料在垂直燃烧测试中通过了UL-94 V-0级,极限氧指数(LOI)值达到了29.4%。表明合成的阻燃剂对RTV具有很好的阻燃效率。阻燃剂的加入促进了RTV材料的降解和成炭,形成的炭层在燃烧过程中发挥了良好的阻隔作用,抑制了可燃物、氧气和热量的传递,RTV材料从而获得了优异的阻燃性能。同时随着阻燃剂的加入,材料的力学性能略有提高。     

APP/ADP体系阻燃木塑复合材料研究

选用聚磷酸铵(APP)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配用于木塑复合材料(WPC)的阻燃并研究了材料的阻燃性能。结果表明,纯WPC的氧指数(LOI)值为23.5%,当单独添加19%(wt)的APP时,材料通过了垂直燃烧测试UL-94 V-0级,LOI值为28.9%。当APP与ADP以质量比为6∶1复配,阻燃剂总添加量仅为15%(wt)时,材料通过了UL-94 V-0级,LOI值达到了28.7%,表明ADP/APP体系对WPC具有很好的协同阻燃效应。力学性能测试表明,APP/ADP体系的加入对材料的力学性能影响较小。热重分析测试表明,APP/ADP体系促进了材料的初期热降解,但提高了材料的成炭性能。锥形量热测试及扫描电镜对残炭的测试表明,APP/ADP体系的加入使得材料在燃烧过程中形成了膨胀、连续的炭层,很好地抑制了材料的燃烧,使得材料的热释放速率、总热释放量显著降低。     

Mo-MOF对软质PVC材料的阻燃及抑烟性能

采用熔融共混的方法将含钼离子的有机框架材料(Mo-MOF)添加到软质聚氯乙烯(PVC)材料中,利用极限氧指数(LOI)测试仪、NBS烟箱、锥形量热仪、拉伸强度测试仪等研究了材料的阻燃、抑烟及力学性能。测试结果表明,与软质PVC相比,当Mo-MOF的添加量为3%时,材料的LOI值由26.8%提高至30.3%,最大烟密度由918.5降低至471.2,总烟释放量(TSP)由25.23 m²降低至12.02 m²,分别降低了48.7%及52.3%。此外,与PVC/MoO₃对比可知,当钼离子含量相同时,PVC/3%Mo-MOF材料的最大烟密度由774.0降低至471.2,TSP值由17.55 m²降低至12.02 m²,分别降低了39.1%与31.5%。与MoO₃相比,Mo-MOF在PVC中的相容性及分散性更佳,在燃烧过程中形成了具有高比表面积的纳米级氧化钼,对PVC材料的阻燃及抑烟性能更佳。同时,随着Mo-MOF含量的增加,PVC材料的拉伸强度和断裂伸长率均得到了...     

聚磷酸铵疏水改性及其阻燃聚乙烯的性能研究

利用十八烷基胺对聚磷酸铵（APP）进行表面修饰改性,通过静态接触角对改性后的APP进行润湿性能的测试,其接触角达到了136°,说明改性后的APP具有良好的疏水性能。将改性的APP与成炭发泡剂（CFA）以4:1的比例进行复配后加入到聚乙烯（PE）中,制备阻燃PE材料,并通过氧指数（LOI）和垂直燃烧研究了材料的阻燃性能,通过拉伸和弯曲测试研究了材料的力学性能,通过水煮的方法研究了阻燃材料的耐水性。测试结果表明,与未改性的APP相比,APP的表面改性使得阻燃PE材料的阻燃性能略有降低,但提高了阻燃剂与聚合物的相容性,阻燃PE的力学得到了提高,同时阻燃材料的耐水性能得到了大幅度的提高,其阻燃剂的水抽出率大大降低,当阻燃剂的添加量为25%时,阻燃材料的抽出率仅为0.12%。     

N-羟甲基丙烯酰胺螺环磷酸酯的合成及表征

以N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)和螺环磷酰二氯(SPDPC)为原料,合成了N-羟甲基丙烯酰胺螺环磷酸酯(SPMA)。通过紫外光谱跟踪了反应进程,确定了反应时间和反应机理。结果发现,反应1 h体系达到最佳平衡状态;反应首先发生在NMA的—NH—上,而NMA的—OH通过平衡反应与SPDPC作用,生成了最终产物。所得产品SPMA熔点为126~130℃,其结构用傅里叶红外光谱进行了表征;用TG法测定了SPMA的热稳定性,发现SPMA初始分解温度(失重3%时的温度)为313℃,最大失重速率对应的温度为343℃,800℃下仍残留32.6%,具有很好的热稳定性和成炭性能。用SPMA阻燃整理棉布,载药量为5%时,极限氧指数提高2%,续燃和阴燃时间缩短70%以上。     

芳基二磷酸酯的合成、表征及对ABS的阻燃研究

为了获得无卤阻燃ABS产品,选用了磷酸酯类阻燃剂和成炭剂复配的方式对ABS进行了阻燃研究.合成了两种阻燃剂:四-(2,6-二甲苯基)间苯二酚二磷酸酯(DMP-RDP)、四-(2,6-二甲苯基)对苯三酚二磷酸酯(DMP-HDP),采用FTIR、1H-NMR、TGA等对产物进行了表征.将两种含磷阻燃剂分别和酚醛树脂复配对ABS进行阻燃处理,并研究其热降解行为.氧指数(LOI)测试显示,两种含磷阻燃剂和酚醛树脂复配比例为4:1时,LOI最大,且DMP-HDP的氧指数稍高.结合TGA分析,阻燃剂复配可以促进成炭,磷残留于炭层中,有利于阻燃,炭残余量越大,炭层越稳定,阻燃效果越好.     

不同聚合度成炭剂在膨胀阻燃聚丙烯中的应用研究

以三聚氯氰、乙胺、乙醇胺和乙二胺为原料,通过控制物料比合成了4种不同聚合度的成炭-发泡剂(CFA)。将合成的CFA与聚磷酸铵(APP)及纳米二氧化硅复配成膨胀阻燃剂并添加到聚丙烯(PP)中,制备阻燃PP材料。通过热重分析、氧指数、垂直燃烧和力学性能测试研究了材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能。结果表明:随着CFA聚合度的增加,膨胀阻燃体系对PP材料的阻燃效率相应提高;阻燃剂的加入提高了PP材料的热稳定性,CFA聚合度的变化对阻燃PP材料的力学性能影响不大。当CFA的聚合度为40时,阻燃PP材料的阻燃性能和热稳定性能均达到最佳。     

膨胀石墨对乙烯基硅橡胶的阻燃作用研究

将可膨胀石墨(EG)添加到乙烯基硅橡胶中并采用过氧化物硫化制备了硅橡胶材料,对其阻燃性能和燃烧行为进行了研究.结果表明,当EG的添加量为5份时,材料在垂直燃烧测试中通过了UL 94 V-0级,且能离火自熄,极限氧指数达到了33.0％;与纯硅胶材料相比,EG的加入有效降低了材料的热释放和烟释放;材料与火焰接触区域,EG完...     

Ni-MOF与焦磷酸哌嗪对环氧树脂的协同阻燃及抑烟

将含镍金属有机框架材料（Ni-MOF）与焦磷酸哌嗪（PPAP）复配后添加到环氧树脂（EP）中,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL 94）及锥形量热（CONE）测试研究了材料的阻燃性能及烟释放行为。结果表明,添加6%（质量分数,下同）的PPAP时,材料的LOI值为27.9%,垂直燃烧测试通过了UL 94 V-0级;当PPAP与Ni-MOF以质量比99∶1混合,总添加量为5%时,材料的LOI值达到29.3%并通过了UL 94 V-0级;极少量Ni-MOF的加入,有效提高了材料的阻燃效率。CONE测试表明,在相同阻燃剂添加量下,EP/PPAP/Ni-MOF材料的热释放速率、总热释放量、烟释放速率及总烟释放量,与EP/PPAP材料相比均得到了明显降低;Ni-MOF的引入,降低了材料的燃烧强度,减少了烟气的释放;Ni离子与PPAP受热分解形成的磷酸及多聚磷酸发生交联,将更多的磷留在了凝聚相中,促进了材料形成更加丰富、强度更高的炭层,有效抑制EP燃烧过程中热量和烟气的释放,从而提高了EP材料的火安全性能。     

三嗪膨胀阻燃聚乳酸的制备及其性能

将实验室自制的三嗪大分子成炭发泡剂(CFA)、聚磷酸铵(APP)及硅树脂复配成膨胀阻燃剂(IFR)添加到聚乳酸(PLA)材料中制备阻燃PLA(IFR-PLA)材料,通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)测试研究了材料的阻燃性能。通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热降解行为和成炭性能,通过锥形量热(CONE)测试研究了材料的燃烧行为,并对其燃烧后残炭的形貌进行研究。结果表明:当APP与CFA的质量比为5∶1,IFR的添加量为15%时,IFR-PLA材料通过UL-94 V-0级,LOI值达33.5%。IFR的加入促进了PLA材料的降解和成炭,从而提高了材料的阻燃性能。