三聚氰胺氰尿酸盐阻燃尼龙6的机理研究

将蒙脱土(MMT)引入反应性挤出制备三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)阻燃尼龙6(PA6)体系中.研究了其阻燃性能及MCA阻燃PA6的阻燃机理,MCA阻燃PA6机理主要是MCA分解产物催化PA6为齐聚物,形成熔滴,带走燃烧产生的热量,使材料自熄.     

碳酸钙/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合粒子制备及表征

研究了纳米碳酸钙存在下的甲基丙烯酸甲酯的无皂乳液聚合。对所得的产品用热甲苯进行抽提,并用TEM、IR、XPS等手段进行分析。结果表明,聚合后纳米碳酸钙粒子表面被PMMA所包覆,并且PMMA不能完全被热甲苯抽提出来,这是由于这部分PMMA是通过化学键接枝在纳米碳酸钙的表面的缘故。     

尼龙基MCA母粒的制备及其在阻燃尼龙的应用

针对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)粉体对尼龙(PA)进行阻燃改性时,MCA分散性差,材料阻燃性能不稳定的问题,运用特殊的包覆工艺成功制得了PA基MCA母粒。将制得的MCA母粒及MCA粉体分别与PA6或PA66共混挤出,制得阻燃PA材料。对比分析了MCA母粒及MCA粉体阻燃PA6或PA66的垂直燃烧性能和力学性能。结果表明,与MCA粉体相比,MCA母粒可在MCA含量较低的情况下使厚度为0.8 mm及1.6 mm的阻燃PA6或PA66试样的垂直燃烧等级达到V–0级。MCA母粒及粉体对阻燃PA6的弯曲强度和PA66的拉伸强度影响很小,MCA母粒阻燃PA6的拉伸强度较粉体阻燃的高,而阻燃PA66的弯曲强度低;MCA母粒使阻燃PA的缺口冲击强度降低,而MCA粉体对PA的缺口冲击强度影响较小,当MCA含量较低时,MCA母粒阻燃PA的缺口冲击强度明显高于MCA粉体阻燃的PA。制备的MCA阻燃母粒对PA的阻燃效果不受黑色母料的影响,且具有较好的阻燃稳定性。     

三聚氰胺氰脲酸盐复合尼龙6的形效关系

具有棒状、近球状和片状三种形态的三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)分别与尼龙6共混制备成MCA/尼龙6复合材料,并通过扫描电子显微镜、示差扫描量热仪、电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机、熔体质量流动速率仪对其物理机械性能进行了表征。结果表明,不同形态的MCA对复合材料的各项性能具有明显不同的影响,其中纳米片状粒子(MCA-C)对复合材料的性能影响最为明显,当MCA-C的质量分数达到8%时,复合尼龙6的拉伸强度较纯样品提高了8%,拉伸断裂应力提高了29%,冲击强度提升了23%。其中拉伸强度的提高是由于纳米片状MCA粒子与尼龙6形成了更多的分子间氢键相互作用;而冲击强度的提高可能是由于当复合材料受到外力冲击时,材料中的尼龙6发生弹性形变并在与MCA的界面处产生银纹而吸收冲击能量,从而提高了冲击强度。此外,由于MCA与基体的氢键作用及其颗粒形状的影响,与纯尼龙6相比,MCA-C/尼龙6复合材料的熔体质量流动速率也降低了39%,而异相成核作用导致复合材料的结晶温度由169℃升高至192℃。     

无卤阻燃尼龙66的研究

采用分子复合改性三聚氰胺氰尿酸盐(M-MCA)为阻燃剂制备了无卤阻燃(非增强)尼龙66(PA66).研究表明:与传统三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)相比,M-MCA阻燃PA66具有自熄时间短、熔滴无火焰的特点,在8％添加量时即可通过UL94V-0( 1.6 mm)阻燃级别,阻燃材料力学性能优良,综合性能良好.采用热重分析仪(TGA)、微型量热仪(MCC)对材料燃烧成炭行为进行分析,研究其阻燃机理.     

次膦酸类阻燃剂在玻纤增强尼龙6中的应用研究

以自制的苯基次膦酸铝(ALPP)为阻燃剂,采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学性能测试、热分析测试等方法,研究了ALPP及其复配阻燃体系对玻纤增强尼龙6(GFPA6)材料的阻燃性能、力学性能等方面的影响。结果表明,ALPP与三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配具有良好的阻燃协同效应,而添加硼酸锌(ZB)可以有效地促进阻燃材料成炭。当添加12%ALPP、6%MCA、3%ZB时,可以使30%玻纤增强尼龙6材料达到UL94 V-0级(3.2mm),极限氧指数达到31%,力学性能较好。     

三聚氰胺氰尿酸盐/聚氨酯复合阻燃剂阻燃PA66的研究

采用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)/聚氨酯(TPU)复合阻燃剂阻燃PA66,解决了单独使用MCA阻燃PA66熔滴引燃脱脂棉问题,可使1．6 mm样条通过UL94V-0级别；研究了MCA/TPU复合阻燃剂阻燃PA66的阻燃机理,考察了阻燃材料的力学性能。     

PMMA/K2O 6TiO2复合粒子的制备及表征

采用乳液聚合方法，使甲基丙烯酸甲酯在钛酸钾晶须表面聚合，获得了表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的PMMA/K2O?6TiO2复合粒子. 考察了反应时间、引发剂浓度、单体浓度和温度对晶须增重率和单体转化率的影响. 通过TGA和SEM手段对钛酸钾晶须进行了表征. 测量了水对改性前、后晶须的动态润湿性变化，结果表明，改性后的钛酸钾晶须由亲水性向亲油性转变.     

无机填料对PA6/MCA阻燃复合材料性能的影响

研究了不同种类的无机填料(硅灰石、碳酸钙)对尼龙6(PA6)/三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)阻燃复合材料性能的影响。阻燃性能测试结果表明,PA6/MCA/硅灰石阻燃复合材料为UL94 V–0级,比PA6/MCA阻燃复合材料(V–2级)有显著提高;然而PA6/MCA/碳酸钙阻燃复合材料的极限氧指数却有所下降。扫描电子显微镜测试分析表明,PA6/MCA/硅灰石阻燃复合材料燃烧后的表面炭层呈连续、致密状;PA6/MCA/碳酸钙阻燃复合材料的表面炭层有很多孔洞,且孔洞直径大。傅立叶变换红外光谱测试结果表明,PA6/MCA/硅灰石阻燃复合材料的表面炭层与Si O2能很好地结合,形成致密的保护层,致使其阻燃性能显著提高。另外,力学性能测试结果表明,硅灰石能够提高PA6/MCA阻燃复合材料的拉伸强度,但降低了缺口冲击强度,而碳酸钙的加入却使得PA6/MCA阻燃复合材料的综合力学性能有所下降。     

Fe2O3对MCA阻燃尼龙6体系热释放速率的影响

研究了Fe2O3对尼龙(PA)6/三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)/玻纤(GF)体系阻燃性能的影响.热失重、锥形量热仪及燃烧后表面形貌分析表明,Fe2O3对PA6/MCA/GF体系有促进分解的作用,热释放时间提前,热释放速率峰值明显降低且变化平稳,Fe2O3对该体系燃烧中形成的炭化层有加固作用,有效阻隔可燃气体的释放及热量的传递.     

核壳结构聚合物复合粒子的合成与表征

过去几十年,由于核壳结构聚合物复合粒子在合成聚合物材料的抗冲改性和增韧、涂料、粘合剂等诸多领域的成功应用而备受关注。本文综述了核壳结构聚合物复合粒子的制备方法,从热力学和动力学２ 个方面探讨了形成核壳结构聚合物复合粒子的条件,介绍了该类粒子的表征方法。     

PMMA/PAN核-壳粒子制备工艺研究

加入适量的引发剂,通过无皂乳液聚合,以聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)核体为种子乳液,制备了PMMA/PAN核-壳乳液.实验中分别对引发剂量、丙稀腈( AN)滴加量对PMMA/PAN壳层厚度及其粒径和粒径分布的影响进行了较详细的研究,确定了种子乳液聚合法制备PMMA/PAN核-壳结构聚合物粒子的实验方法及条件.通过激光粒度仪、扫描电镜和透射电镜对核-壳粒子的形态结构进行了表征,证明了PMMA/PAN复合粒子的核-壳结构.     

MC尼龙6/TiO2原位纳米复合材料的制备及表征

利用阴离子原位聚合法制备了铸型尼龙6(MC尼龙6)／TiO2原位纳米复合材料,并对其结构与性能进行了表征。透射电子显微镜观察表明,TiO2以纳米级均匀分散于MC尼龙6中,其含量小于1份时近乎单分散,大于1份时则开始团聚。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明,纳米TiO2对MC尼龙6的结晶起到了异相成核作用,提高了MC尼龙6的结晶温度,但不改变MC尼龙6的α晶型结构;退火处理结果表明,高温退火或加入纳米TiO2,都有利于MC尼龙6基体中α晶型的生成,加快γ晶向α晶的转变。热重分析和力学性能测试表明,纳米TiO2提高了复合材料的热稳定性,其拉伸强度、冲击强度等也得到了不同程度的提高。     

PS-g-PA6制备及在PS/PA6体系的相容作用

利用苯乙烯（St）和3-异丙烯基-α，α-二甲基苄基异氰酸酯（TMI）的共聚物为起始剂，在催化剂己内酰胺钠（NaCL）存在下，TMI中异氰酸官能团引发己内酰胺（CL）聚合，合成了接枝共聚物PS-g-PA6。进-步研究了相容剂PS-g-PA6存在下聚苯乙烯（PS）和尼龙6（PA6）共混体系的形态结构。结果表明：不论母体PS和分散相PA6的比例如何，只需少量的PS-g-PA6就可大幅减小分散相PA6的粒径。对于PS／PA6（90／10）共混体系，仅需加入1．50％（质量分数）的PS-g-PA6，分散相的粒径从没有加PS-g-PA6的2．5μm减小至0．3μm。     

PA6/SANMAH/GF复合材料的制备及其性能研究

采用双螺杆挤出机通过熔融共混制备了尼龙6／（苯乙烯／丙烯腈／顺丁烯二酸酐）共聚物／玻璃纤维（PA6／SANMAH／GF）复合材料，测试了材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、缺口冲击强度、热变形温度、吸水率、熔点和熔融焓，并与GF增强PA6（PA6／GF）复合材料和GF增强PA6／（苯乙烯／丙烯腈）共聚物（PA6／SAN／GF）复合材料进行了性能对比。结果表明，在PA6与SANMAH的质量比为100：3—30时，PA6／SANMAH／GF复合材料的拉伸强度与PA6／GF复合材料相当，但高于PA6／SAN／GF复合材料，弯曲强度和弯曲弹性模量高于PA6／GF和PA6／SAN／GF复合材料．缺口冲击强度高于PA6／GF复合材料，但低于PA6／SAN／GF复合材料；在PA6与SANMAH的质量比为100：40时，PA6／SANMAH／GF复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度明显降低；在整个试验范围内，PA6／SANMAH／GF复合材料的热变形温度比PA6／GF和PA6／SAN／GF复合材料低4～7℃；吸水率随着SAN-MAH用量的增加而逐渐减小。     

PA6/PSAM/MMT纳米复合材料制备与性能研究

将聚(苯乙烯-丙烯酰胺)季铵盐(PSAM)修饰蒙脱土(MMT)与尼龙(PA)6熔融共混,制备了PA6/PSAM/MMT纳米复合材料。考察了在MMT含量相同的情况下不同丙烯酰胺含量的PSAM修饰MMT对纳米复合材料力学性能的影响,并通过热重分析、X射线衍射等方法对此种纳米复合材料进行了表征。结果表明,当PSAM中丙烯酰胺的质量分数为10%时,PA6/PSAM/MMT纳米复合材料的综合性能较好。     

纳米镓/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的原位超声合成与表征

超声作用于低熔点金属镓,使其超细化为纳米级的镓粒子,并采用无引发剂的乳液聚合方法制备出GA/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合粒子,并分析了其微观结构。结果表明纳米镓的形态和结构因有无表面改性剂而不同;乳液聚合得到的纳米镓复合粒子是核壳结构型,粒子大小为50~80 NM,内核金属镓粒径为30~50 NM,与聚合物存在一定的化学作用。     

聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯核-壳粒子的制备及性能

由种子乳液聚合法制备了聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯核-壳粒子。以过硫酸钾（KPS）为引发剂,分别以非离子型辛基酚聚氧乙烯醚（OP—10）和复合十二烷基硫酸钠（SDS）／OP—10（质量比为1：4）为乳化剂,合成了聚苯乙烯种子核。连续滴加甲基丙烯酸甲酯（MMA）,以OP—10乳化的种子乳液可以制备粒径范围在0．16～0．67μm的核-壳粒子,当单体苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯（St／MMA）的质量比为3：7时,所得粒径为0．18μm,粒径分散系数为0．012。而以OP-10／SDS质量比为4：1制备的种子乳液所得核壳粒子直径在毫米级。差示扫描量热研究显示,以OP-10乳化所得种子乳液制衢的复合粒子的玻璃化转变温度为97．2℃,峰形单一,表现山良好的热性能。     

PA6/海泡石复合材料的制备及性能研究

将海泡石酸活化后经熔融共混制备了聚酰胺(PA)6/海泡石复合材料,研究了复合材料的微观结构、吸湿性能、结晶行为及力学性能.结果表明,海泡石在PA6树脂中分散均匀;当海泡石质量分数为25%时,复合材料的饱和吸水率由纯PA6的11.0%下降到8.3%,吸湿性能得到改善,拉伸强度和弯曲强度则分别提高了13.5%和35.0%;复合材料中PA6的晶体尺寸变小,结晶温度升高,海泡石起到了异相成核的作用.     

PA6/钨屏蔽复合材料的性能研究

通过调节填充钨粉的含量,采用熔融挤出法制备了不同密度的尼龙(PA)6/钨复合材料.利用扫描电子显微镜与金相显微镜观察了复合材料的断面形貌,发现填充钨粉均匀分布于PA6基体中,且二者界面结合良好.冲击试验结果表明,高密度PA6/钨复合材料具有良好的冲击性能.利用计算机断层扫描仪对该复合材料进行射线屏蔽性能测试,发现厚度为...