矿用环保阻燃材料的研究进展

绿色环保阻燃材料用于煤矿不仅可以有效阻燃,而且不会产生大量有毒有害物质,符合环保要求。介绍了矿用环保阻燃材料,即卤系阻燃剂、无卤阻燃剂,特别是发展绿色环保型阻燃剂,包括无卤的膨胀型阻燃剂、纳米级阻燃剂的研究进展。提出绿色阻燃技术和纳米技术的结合将是阻燃材料未来发展的主要方向,与卤素、磷系等阻燃体系相比,无机填料型阻燃复合材料具有低毒、低烟、低腐蚀、价格低廉等优点,属于生理无害物质,对环境友好。     

阻燃剂对聚氨酯加固材料性能的影响

利用氧指数仪、锥形量热仪及分子模拟的方法,考察全磷系阻燃剂磷酸三乙酯（TEP）、甲基膦酸二甲酯（DMMP）及卤代磷酸酯类阻燃剂三（2-氯乙基）磷酸酯（TCEP）、磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP）、磷酸三（1,3-二氯-2-丙基）酯（TDCP）共五种常用阻燃剂对聚氨酯加固材料性能影响。结果表明,卤代磷酸酯类阻燃剂相较全磷系阻燃剂更能提高聚氨酯加固材料的氧指数及耐燃性能,同时对材料力学强度影响较小。     

EG/MRP/DMMP协同阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

采用可膨胀石墨(EG),甲基膦酸二甲酯(DMMP),微胶囊红磷(MRP)进行复配,制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)。研究了不同EG/MRP/DMMP配比时,阻燃RPUF复合材料的极限氧指数(LOI),烟密度等级(SDR)和压缩强度。结果表明,EG,DMMP和MRP三种阻燃剂间存在协同阻燃作用,当EG/MRP/DMMP配比为2:1:1时,所制备的阻燃RPUF的LOI可达32.5%,SDR为58.64%,压缩强度为254KPa,阻燃RPUF复合材料具有良好的综合性能。     

微胶囊膨胀石墨对EPDM/PP阻燃性能影响的研究

为了提高可膨胀石墨在聚合物中的阻燃效率及其与聚合物的界面相容性,含磷聚氨酯可作为可膨胀石墨的有效界面改性剂。以三羟甲基氧化磷和甲苯-2,4-二异氰酸酯为反应原料,采用溶剂法制备了含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨。利用红外光谱和扫描电镜表征含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的结构。采用极限氧指数和UL-94垂直燃烧、热重分析及电子拉力机等表征手段,研究了含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨对EPDM/PP热塑性弹性体阻燃性能、热稳定性和力学性能的影响。实验结果表明：含磷聚氨酯成功包覆在可膨胀石墨表面形成微胶囊膨胀石墨,含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨能明显提高EPDM/PP的阻燃性能;当含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的添加量为30%时,氧指数约达25%,UL-94垂直燃烧达到V-0等级,700℃时的残碳率约为20.4%;相比可膨胀石墨,添加30%的含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨后的EPDM/PP复合材料的最大热分解温度达450℃,提高了约8%。含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨的加入能有效降低阻燃剂对EPDM/PP热塑性弹性体的力学性能的破坏,添加了30%的含磷聚氨酯微胶囊膨胀石墨复合材料的综合性能最好。     

阻燃性软质聚氨酯泡沫制备及其研究进展

由于软质聚氨酯泡沫易燃并伴有大量烟雾和有毒气体,对生命财产构成潜在威胁,通常通过添加阻燃剂和制备阻燃涂层来降低引起火灾危险几率.与添加阻燃剂相比,表面涂覆法在聚氨酯表面制备阻燃涂层,可以实现在不影响机械性能的情况下提高其阻燃性能的目的,因而获得更多青睐.目前,有包括原位沉积法、溶胶-凝胶法、等离子体技术和逐层组装技术等在内的多种表面阻燃涂层制备方法,可以提高聚氨酯泡沫的防火性能.综述了近年来采用表面涂层法制备阻燃聚氨酯泡沫的研究进展,比较了不同制备方法的优势和不足,并对未来发展进行展望.     

磷烯改性修饰及其阻燃研究进展

自二维纳米材料作为阻燃剂制备阻燃复合高分子材料以来,其突出的优势引起了广泛关注。得益于富磷结构、二维形貌等特征,磷烯阻燃效率高、可修饰改性空间大,被视为极具发展潜力的纳米阻燃剂。对磷烯的历史、改性修饰方法、聚合物阻燃领域应用进行了阐述,并且展望了其未来的发展。     

铝空气电池废电解液生产超细氢氧化铝工艺条件研究

以铝空气电池的废电解液为原料, 采用种分法生产氢氧化铝。结果表明, 当种分时间为24 h、晶种系数为2%~4%时, 可生产出超细氢氧化铝, 且粒径分布宽度窄, 阻燃性能优良, 达到HG/T4530-2013氢氧化铝阻燃剂ATH-1一等品的要求。     

新型矿用密闭堵漏材料的制备及性能研究

介绍了适用于煤矿井下进行密闭堵漏喷涂的新型堵漏材料聚氨酯弹性体的制备,探讨了不同组分对聚氨酯弹性体的性能影响,研究了不同抗静电剂及阻燃剂对聚氨酯弹性体抗静电、阻燃性能及力学性能的影响,并将其成功应用于煤矿井下进行堵漏。结果表明:该聚氨酯弹性体材料具有良好的密闭堵漏效果,阻燃性能及抗静电性能符合煤矿行业标准(MT113-1995),适合煤矿井下使用。     

矿用MDI-50型聚氨酯加固材料的制备及性能研究

聚氨酯注浆加固材料在煤矿井下使用过程中需保证其力学强度及降低材料注浆过程的反应温度，因而针对添加阻燃剂和通过化学反应以改变材料结构的阻燃改性方法研究极其重要。为了有效提升聚氨酯加固材料力学性能和阻燃性能，在聚氨酯加固材料B组分中引入异氰酸酯和扩链剂预聚工艺，有效合成MDI-TMP加成物，从而整体提高硬段交联程度。通过红外光谱、万能力学试验机和热重、凝胶渗透色谱研究预聚温度对MDI-50型聚氨酯加固材料力学性能和阻燃性能的影响。研究结果表明：最高反应温度、抗压强度和拉伸强度随预聚反应温度增加而升高，预聚温度为80℃时所制得的聚氨酯加固材料力学性能最佳；极限氧指数主要由阻燃剂添加量决定，预聚体的结构对其影响不大。MDI-50型聚氨酯加固材料的反应速率可调，反应温度上升平缓，凝结后具有较高的力学性能，可满足聚氨酯注浆材料在煤矿加固应用的要求。     

无卤聚氨酯注浆加固材料的性能研究

为解决有机注浆加固材料有机氯含量高,导致以煤炭资源为原料的化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。采用一步合成法,以自研发的无卤阻燃剂为原料,制备了无卤聚氨酯注浆加固材料,表现出优异的力学性能、阻燃性能和稳定性能。红外光谱表征结果表明,制备的加固材料具备聚氨酯聚合物交联结构,在山西晋煤寺河煤矿应用结果表明,该材料可有效控制矿井中冒顶片帮等事故的发生,保证煤矿回采安全性。同传统聚氨酯材料相比,制备的无卤聚氨酯加固材料卤素含量低至272 mg/kg,有效地解决了煤化工企业中变换催化剂中毒失活的问题。     

常见阻燃剂的利与弊

在总结大量材料的基础上,从有机系阻燃剂和无机系阻燃剂两个方面扼要的进行了分析:有机系阻燃剂:有机卤系阻燃剂、有机氯系阻燃剂、有机溴系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、有机氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂等;无机系阻燃剂:氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、聚磷酸铵。并在结语中指明了当代阻燃剂的发展方向:阻燃剂逐步向环保化、低毒化、高效化及多功能化方向发展。超细化技术,微胶囊化技术以及大分子技术等阻燃剂研究开发新技术将不断得到发展。     

天然纤维水镁石阻燃剂的复合性能研究

以硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂对天然纤维水镁石(FB)阻燃剂进行表面改性.将未改性与改性的FB分别填充聚丙烯(PP),研究了未改性与改性的FB及填充量对PP的力学性能和阻燃性能的影响,结果表明:未改性与改性的FB填充量在37.4%以下时,磷酸酯偶联剂改性FB填充PP的熔体流动速率和钛酸酯偶联剂改性FB填充PP的断裂伸长率下降最小;未改性与改性的FB填充量在28.5%时,硅烷偶联剂改性FB填充PP的抗拉强度增强最多;FB的填充量为41.2%时,有明显的阻燃效果,PP的氧指数[O_Ⅰ]为28.5%,当改性FB以此填充量加入PP时,酸酯偶联剂改性FB填充PP的力学性能较好,PP的拉伸强度和缺口冲击强度分别在21.10～22.51MPa和4.25～4.98MPa之间.最后,对纤维水镁石的阻燃机理进行了研究.     

阻燃剂甲基膦酸二甲酯对褐煤的阻燃效果研究

为了研究有机磷甲基膦酸二甲酯阻化剂对煤自燃特性的影响,选取多伦褐煤煤样作为实验煤样,利用程序升温-气相色谱仪联用以及STA-449C型同步热分析仪进行热重实验,研究4种不同浓度阻化剂对比原煤在模拟煤自燃升温的过程中,CO生成的体积分数与煤体温度计算模型,拟合求解出活化能,同时结合热重实验结果,分析不同浓度阻燃剂的阻燃效果。研究结果表明:加入浓度为20%的甲基膦酸二甲酯的煤样在升温过程中CO释放量最小,在煤的自燃过程中,对煤的抑制作用最佳;且加入浓度为20%的阻化剂的活化能E值最大,阻化效果最好,最不易发生自燃。     

有机磷系阻燃剂对煤自然发火的阻化研究

煤自燃事故是造成目前煤矿事故的重要原因,为了减少该类事故的发生,对煤进行阻化处理是有必要的。研究选用东欢坨矿煤样为原料,添加有机磷系阻燃剂进行阻化实验,利用程序升温-气相色谱联用技术对阻化效果进行分析。结果显示,苯基次膦酸浓度为30%、2-羧乙基苯基次膦酸浓度为8%、甲基膦酸二甲酯的浓度15%时,阻燃剂的效果最好。通过对最优阻化效果的样品进行CO指标气体、阻化率、O_2浓度及乙烯指标气体等参数分析,认为对东欢坨煤阻化效果最好的是苯基次膦酸,浓度为30%。     

石墨层间化合物在阻燃防火上的应用

石墨层间化合物（Graphite Intercalation Compound,简称GIC）是一种重要的化合物,广泛用于各种科学和生活领域。本文主要讨论GIC的特性、制备及其在防火材料、塑料阻燃方面的应用。     

天然纤维水镁石在阻燃材料中的应用

论述了我国天然纤维水镁石（FB）的结构、性能及其资源概况,介绍了它的加工工艺及其在阻燃材料中应用的试验成果及前景。     

某阻燃剂厂房地基处理与研究

通过碎石素填土层作浅层地基的处理和研究,说明碎石素填土可作浅层地基,工程实例为类似工程地质条件的地基处理提供了参照和类比。     

水热法制备阻燃剂氢氧化镁

硫酸镁溶液添加氢氧化钠沉淀出氢氧化镁凝胶,再用水热法改性制得阻燃剂级氢氧化镁,研究试验条件(氢氧化钠浓度、水热处理温度、水热处理时间)与水热产物性能的关系.水热改性后的氢氧化镁颗粒为针状,粒度均匀.在试验条件下,氢氧化钠浓度越高.水热改性效果越显著.水热处理的最佳条件为[OH-]=4mol·L-1,[MgSO4]=2mol·L-1,温度200℃,改性时间40～60min.搅拌充分,陈化时间小于18h.     

氢氧化镁阻燃剂的表面性研究现状

本文主要介绍了氢氧化镁阻燃剂的特性及其制备方法,综述了氢氧化镁阻燃剂的表面改性研究现状。