阻燃聚酯/蒙脱土纳米复合材料的制备及燃烧性能

采用直接酯化法,将共聚型阻燃剂羧乙基苯基次磷酸(CEPP)和对苯二甲酸以及乙二醇混合后酯化,在酯化产物中加入经过有机改性的蒙脱土,缩聚制备了阻燃聚酯/蒙脱土纳米复合材料(PET/MMT/CEPP)。用FT-IR、CONE对制得的复合材料进行了分析和研究,结果表明阻燃剂和聚酯发生了聚合反应,但加入的阻燃剂和蒙脱土在一定程度上降低了聚酯的特性黏度;PET/MMT/CEPP中的蒙脱土和阻燃剂起到了良好的协同阻燃效果,复合材料的阻燃性能有明显提高。     

聚磷酸酯阻燃剂的合成及阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能

采用熔融缩聚法,以2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚(DPO-HQ)和苯氧基磷酰二氯(MPCP)为原料,设计合成了一种新型聚磷酸酯阻燃剂——聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PPFR),用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和磷谱对阻燃剂的化学结构进行了表征。然后将PPFR应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备了不同磷含量的PET/PPFR阻燃体系。通过极限氧指数、垂直燃烧和热重分析考察了PPFR对PET燃烧性能及热稳定性的影响,用裂解气相质谱、X射线光电子能谱分析了PPFR阻燃PET的阻燃机理。结果表明,PPFR提高了PET的初始分解温度,并与PET协同成炭,延缓炭层的分解,具有良好的阻燃性能和热稳定性。阻燃剂的加入没有改变PET的降解机理,但抑制了其深度裂解;磷元素在降解过程中,以磷酸类化合物的形式在芳香族炭层结构表面富集,促进PET脱水形成保护性炭层,通过凝聚相发挥阻燃作用。     

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%.     

聚磷酸酯阻燃剂的合成及阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯的性能EI北大核心CSCD

采用熔融缩聚法,以2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚(DPO-HQ)和苯氧基磷酰二氯(MPCP)为原料,设计合成了一种新型聚磷酸酯阻燃剂——聚苯氧基膦酸(2-(二苯基膦酰)-1,4-苯二酚)酯(PPFR),用傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱和磷谱对阻燃剂的化学结构进行了表征。然后将PPFR应用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备了不同磷含量的PET/PPFR阻燃体系。通过极限氧指数、垂直燃烧和热重分析考察了PPFR对PET燃烧性能及热稳定性的影响,用裂解气相质谱、X射线光电子能谱分析了PPFR阻燃PET的阻燃机理。结果表明,PPFR提高了PET的初始分解温度,并与PET协同成炭,延缓炭层的分解,具有良好的阻燃性能和热稳定性。阻燃剂的加入没有改变PET的降解机理,但抑制了其深度裂解;磷元素在降解过程中,以磷酸类化合物的形式在芳香族炭层结构表面富集,促进PET脱水形成保护性炭层,通过凝聚相发挥阻燃作用。     

改性蒙脱土硅橡胶阻燃复合材料的制备

研究了分别采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和磷酸三丁酯作为插层剂改性的有机蒙脱土(OMMT)的阻燃效果及抑制熔滴物产生的效果,发现单独添加OMMT的硅橡胶阻燃复合材料都有抑制熔滴物产生,减少烟和灰尘生成的作用,但是不具备阻燃的效果;将OMMT与100份Al(OH)3和40份Fe2O3进行复配,发现只需添加3份的有机蒙脱土一(OMMT-1)或5份有机蒙脱土二(OMMT-2)即可达到垂直燃烧FV-0级别;热重分析表明,OMMT的热稳定性能比蒙脱土原土好,OMMT-1的比OMMT-2的好。     

无卤阻燃尼龙纳米复合材料微观结构对流变行为及阻燃性能的影响

通过熔融共混法制备3种不同蒙脱土/尼龙6及蒙脱土/阻燃尼龙6复合材料,采用X射线衍射、透射电子显微镜、旋转流变仪以及接触角测量对样品结构进行了系统表征,并采用氧指数测试、垂直燃烧及锥形量热仪对复合材料的阻燃性能和燃烧行为进行测定。探讨和比较了不同蒙脱土与聚合物的相互作用对阻燃纳米复合材料结构、流变行为及阻燃性能的影响。结果表明,蒙脱土与聚合物的界面张力越小,界面亲和性越好,蒙脱土在聚合物中的分散性越好。对于阻燃聚合物纳米复合材料,蒙脱土与聚合物强的相互作用可显著改善蒙脱土在体系中的分散分布,体系中分散良好的蒙脱土片层在空间形成了三维粒子网络,使整个大分子体系呈现出"类固"流变响应,改善了熔体稳定性,从而有效改善了材料的燃烧行为。     

无卤阻燃尼龙纳米复合材料微观结构对流变行为及阻燃性能的影响EI北大核心CSCD

通过熔融共混法制备3种不同蒙脱土/尼龙6及蒙脱土/阻燃尼龙6复合材料,采用X射线衍射、透射电子显微镜、旋转流变仪以及接触角测量对样品结构进行了系统表征,并采用氧指数测试、垂直燃烧及锥形量热仪对复合材料的阻燃性能和燃烧行为进行测定。探讨和比较了不同蒙脱土与聚合物的相互作用对阻燃纳米复合材料结构、流变行为及阻燃性能的影响。结果表明,蒙脱土与聚合物的界面张力越小,界面亲和性越好,蒙脱土在聚合物中的分散性越好。对于阻燃聚合物纳米复合材料,蒙脱土与聚合物强的相互作用可显著改善蒙脱土在体系中的分散分布,体系中分散良好的蒙脱土片层在空间形成了三维粒子网络,使整个大分子体系呈现出"类固"流变响应,改善了熔体稳定性,从而有效改善了材料的燃烧行为。     

纳米蒙脱土/膨胀型阻燃剂协同阻燃线性低密度聚乙烯

以膨胀型阻燃剂(IFR)和自制的有机蒙脱土(OMMT)协同阻燃剂对线型低密度聚乙烯(LLDPE)进行阻燃改性,研究了阻燃剂和协同阻燃剂对LLDPE燃烧性能、力学性能的影响。运用极限氧指数(LOI)和热重分析(TGA)表征了LLDPE的阻燃性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察燃烧残余物的炭层形貌。结果表明,OMMT的加入增强了LLDPE/IFR体系的阻燃性能和力学性能,且在一定程度上解决了体系燃烧时的熔滴和浓烟现象;当IFR用量为30份,有机蒙脱土用量为2%时,体系的极限氧指数达到25.2%,燃烧残余物形成致密的炭层。     

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。     

阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的性能

采用原位插层复合法,制备了包含十溴二苯醚和蒙脱土的阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料。通过XRD、SEM和TEM等手段表征阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的微观结构。通过拉伸、冲击和氧指数实验对阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究。结果表明,当蒙脱土的含量为0.6%时,阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的氧指数与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比从24.1上升到25.4,冲击强度和拉伸强度分别提高82.66%和31.05%。燃烧残余物数码照片和扫描电镜照片显示蒙脱土促进了炭层形成。     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料阻燃机理的研究进展

综述和讨论了聚合物/蒙脱土纳米复合材料(PMN)的成炭性及炭层结构,基于化学反应(如芳构化、交联、催化成炭)的成炭机理,蒙脱土表面富集的成炭机理,用于改性蒙脱土的季铵盐对PMN热分解及阻燃性的影响。     

PET/有机蒙脱土纳米复合材料等温结晶动力学过程研究

用DSC方法研究了具有反应活性的有机蒙脱土与聚对苯二甲酸乙二酯（PET）原位聚合和熔融共混后的两种插层复合材料的等温结晶行为。结果表明，有机蒙脱土起异机成核作用，使PET的结晶过程更加复杂，对聚合样由于有机处理剂参与PET链的反应，特殊的结构有利于成核过程，但对总的结晶速率有一定影响，结晶速率的提高程度依赖于有机蒙脱土的添加量；有机蒙脱土使共混样品的结晶速率大大加快。     

Conversion of microwave pyrolysed ASR's char using high temperature agents

Pyrolysis enables to recover metals and organic feedstock from waste conglomerates such as: automotive shredder residue (ASR). ASR as well as its pyrolysis solid products, is a morphologically and chemically varied mixture, containing mineral materials, including hazardous heavy metals. The aim of the work is to generate fundamental knowledge on the conversion of the organic residues of the solid products after ASR's microwave pyrolysis, treated at various temperatures and with two different types of gasifying agent: pure steam or 3% (v/v) of oxygen. The research is conducted using a lab-scale, plug-flow gasifier, with an integrated scale for analysing mass loss changes over time of experiment, serving as macro TG at 950, 850 and 760 °C. The reaction rate of char decomposition was investigated, based on carbon conversion during gasification and pyrolysis stage. It was found in both fractions that char conversion rate decreases with the rise of external gas temperature, regardless of the gasifying agent. No significant differences between the reaction rates undergoing with steam and oxygen for char decomposition has been observed. This abnormal char behaviour might have been caused by the inhibiting effects of ash, especially alkali metals on char activity or due to deformation of char structure during microwave heating.     

含磷阻燃共聚酯的结构与性能研究

通过利用NMR，SEM，DSC，DTA／TGA，LOI等测试方法对合成的磷系共聚型阻燃聚对苯二甲酸乙二酯（PET）切片的结构以及热性能，燃烧性能，成炭性能等进行研究。结果表明，阻燃剂与EG，TPA聚合在一直,恰PET聚酯切片热降解温度变宽，具有良好的阻燃性能（LOI＞28）和成炭性能。     

蒙脱土纳米材料对PET固相缩聚的影响

用粘度法测试研究了蒙脱土(MMT)纳米材料对PET固相缩聚的影响,并通过WAXD,DSC,热台偏光显微镜等手段,研究了加入MMT对PET固相缩聚过程中的结晶度、晶体结构等的影响.结果表明MMT纳米材料对PET的固相缩聚反应具有明显的促进作用,而且MMT的加入起到异相成核作用,促进了PET的晶核形成;与此同时MMT纳米微粒与PET之间较强的界面作用又在一定程度上阻碍了分子链段运动,限制了晶体生长速率,结晶完善程度较差.     

A modified model of pyrolysis for charring materials in fire

A modified model of pyrolysis for charring materials in fire has been proposed in this paper. In this model some special factors which show the effect on pyrolysis are considered, i.e., heat loss by convection and radiation caused by surface temperature rise and shrinkage of char surface are considered. Experimental device is designed specially for validating the reliability of the model. Effects of density of materials and heat radiation on pyrolysis of materials have also been investigated.     

Pyrolysis conditions and ozone oxidation effects on ammonia adsorption in biomass generated chars

Ammonia adsorbents were generated via pyrolysis of biomass (peanut hulls and palm oil shells) over a range of temperatures and compared to a commercially available activated carbon (AC) and solid biomass residuals (wood and poultry litter fly ash). Dynamic ammonia adsorption studies (i.e., breakthrough curves) were performed using these adsorbents at 23 degrees C from 6 to 17 ppmv NH(3). Of the biomass chars, palm oil char generated at 500 degrees C had the highest NH(3) adsorption capacity (0.70 mg/g, 6 ppmv, 10% relative humidity (RH)), was similar to the AC, and contrasted to the other adsorbents (including the AC), the NH(3) adsorption capacity significantly increased if the relative humidity was increased (4 mg/g, 7 ppmv, 73% RH). Room temperature ozone treatment of the chars and activated carbon significantly increased the NH(3) adsorption capacity (10% RH); resultant adsorption capacity, q (mg/g) increased by approximately 2, 6, and 10 times for palm oil char, peanut hull char (pyrolysis only), and activated carbon, respectively. However, water vapor (73% RH at 23 degrees C) significantly reduced NH(3) adsorption capacity in the steam and ozone treated biomass, yet had no effect on the palm shell char generated at 500 degrees C. These results indicate the feasibility of using a low temperature (and thus low energy input) pyrolysis and activation process for the generation of NH(3) adsorbents from biomass residuals.     

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。      

磷杂菲三氮唑双基化合物高效阻燃环氧树脂

以对苯二甲醛、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成了一种磷杂菲三氮唑双基化合物(DTZ),将其用于高效阻燃环氧树脂。利用FTIR、NMR、GPC和元素分析表征了其分子结构,采用TG和DSC研究了环氧固化物的热性能,利用极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热、拉伸性能测试仪探究了环氧固化物的阻燃和力学性能,通过分析DTZ的热裂解行为、热氧化降解行为及炭层的形貌和结构研究了其阻燃机制。结果表明,DTZ的引入会降低环氧固化物的起始降解温度和玻璃化温度,但会提高其高温残炭率和拉伸强力。DTZ可显著提升环氧固化物的阻燃性能,当添加量为6wt%时,所得固化物的极限氧指数(LOI)值为33.5%,UL-94测试等级达到V-0级,热释放速率峰值和总热释放量分别降低21.8%和18.2%。DTZ可通过猝灭自由基、稀释可燃气体、促进基体成炭,在气相和凝聚相同时发挥阻燃作用。      

衣康酸铵改性对聚丙烯腈热性能的影响

在二甲基亚砜溶液体系中,制备了丙烯腈一衣康酸铵共聚树脂。用差示扫描量热和热失重一质谱仪分析了衣康酸铵对聚丙烯腈预氧化稳定化放热曲线和炭化裂解过程的影响。衣康酸铵有效地降低了树脂的预氧化放热峰起始温度和放热量,拓宽放热峰,提高了炭化收率;衣康酸铵含量从0．2％增至1．0％时,炭化收率逐渐增大;含1．0％衣康酸铵的共聚PAN与均聚PAN相比,炭化过程中部分主要挥发性产物的释放量减小。