Influence of MPP and OMMT based synergistic flame retardant on silicone rubber performance

以三聚氰胺磷酸盐(MPP)、有机蒙脱土(OMMT)为协效阻燃剂制备阻燃硅橡胶.通过X射线衍射(XRD)法、垂直燃烧法、热重法(TG)等研究阻燃硅橡胶分散性、燃烧性能和拉伸性能.结果表明,OMMT与MPP具有明显协同阻燃性;当OMMT用量为3质量份、MPP用量为55质量份时,复合材料有焰燃烧时间最短,阻燃效果最好;OMMT用量为3～5质量份时,复合体系的垂直燃烧性能均可达到FV -0级,残碳率最高,且力学性能较好.     

封蒙脱土与三聚氰胺磷酸盐对硅橡胶的协效阻燃

河海大学的丁健等人以三聚氰胺（MPP）、有机蒙脱土（OMMT）为协效阻燃剂制备阻燃硅橡胶。结果表明,OMMT与MPP具有明显协同阻燃性,当OMMT用量为3份、MPP用量为55份时,硅橡胶的总有焰燃烧时间为15S,垂直燃烧等级FV-0;     

滑石粉和有机蒙脱土对溴系阻燃聚丙烯材料性能影响的研究

研究了滑石粉及纳米有机蒙脱土（OMMT）对十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃聚丙烯（PP）的阻燃协效作用,评估了滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT的添加量对PP材料阻燃性能、燃烧行为及物理性能的影响。结果表明,滑石粉和OMMT对于DBDPE阻燃PP体系具有显著的协效作用,增加滑石粉和DBDPE用量可以有效提高垂直燃烧性能和极限氧指数水平,添加OMMT可进一步提升垂直燃烧性能和氧指数水平,OMMT还可以显著降低燃烧过程的热/烟释放速率及总量;滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT会在不同程度导致材料拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率的下降。     

复合绝缘子用高强度热硫化硅橡胶的研制

研究了氢氧化铝用量、硅烷偶联剂种类及用量对复合绝缘子用热硫化硅橡胶的阻燃性能、机械性能及耐电痕化的影响。结果表明:随着Al(OH)3用量的增加,硅橡胶的耐电痕化及垂直燃烧等级提高;当Al(OH)3的用量达到100份以上时,硅橡胶的的耐电痕化达到1A4.5级,垂直燃烧等级达到FV-0级;硅烷偶联剂种类及用量对绝缘子硅橡胶的阻燃及耐电痕化的影响不大,但对其机械性能影响较大;当Al(OH)3用量为120份、KH-560用量为3份时,热硫化硅橡胶的邵尔A硬度为71度、拉伸强度为5.5 MPa、扯断伸长率为210%、撕裂强度为15.9 kN/m、垂直燃烧等级为FV-0级、耐电痕化达到1A4.5级、电气强度为22 MV/m,体积电阻率为5.0×1014Ω.cm,介质常数为3.6,介质损耗因数为0.016。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

以五氧化二磷、磷酸、季戊四醇和三聚氰胺为原料,合成了一种新型的膨胀型阻燃剂（IFR）并和聚磷酸铵（APP）聚四氟乙烯（PTFE）复配对聚丙烯（PP）进行阻燃,用热重法（TG）对阻燃PP的热性能进行了研究,利用氧指数仪测定了阻燃PP的极限氧指数（LO I）值,用垂直燃烧法测试了其燃烧等级,当阻燃剂含量为24%时,LO I值为30.9%。用锥形量热仪对阻燃PP的燃烧性能进行了分析,并用扫描电镜（SEM）对阻燃聚丙烯（FR-PP）的残炭结构进行了研究,结果表明,该复配阻燃剂能够促进PP的成炭性,具有优良的阻燃PP性能。     

聚磷酸三聚氰胺/有机蒙脱土阻燃改性LDPE

以聚磷酸三聚氰胺(MPP)/有机蒙脱土(OMMT)为阻燃体系对低密度聚乙烯(LDPE)进行阻燃改性。结果表明,当LDPE,MPP,OMMT的质量比为100/25/5时,所得的LDPE/MPP/OMMT复合材料阻燃级别可达到UL94V-1,氧指数达28.2%,LDPE/MPP/OMMT的阻燃性能优于LDPE/MPP和LDPE/OMMT的,MPP与OMMT协同效应提高了LDPE的阻燃性能。     

膨胀型阻燃剂对热硫化硅橡胶阻燃性能的影响

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）对甲基乙烯基硅橡胶的硫化特性、力学性能和阻燃性能的影响,通过观察硅橡胶的燃烧灰烬,研究了硅橡胶的燃烧行为和膨胀型阻燃剂对硅橡胶的阻燃机理。结果表明,随着阻燃剂APP用量的增大,硅橡胶的正硫化时间延长,焦烧时间缩短,力学性能下降,阻燃性能提高。不加阻燃剂的硅橡胶的氧指数为27.4%,当APP用量为40份时,硅橡胶的氧指数为28.6%,垂直燃烧等级为FV-0级;随着膨胀型阻燃剂APP/PER/MEL用量的增大,硅橡胶的氧指数增加,当APP/PER/MEL用量分别为30/5/5份时,硅橡胶的氧指数为32%,垂直燃烧等级为FV-0级。硅橡胶的燃烧灰烬具有明显的＂壳-芯＂结构,表明燃烧过程中硅橡胶分子链和填料发生了相分离,其中壳层为白色致密物,随着膨胀型阻燃剂用量的增大,芯层颜色由半透明白色转变为黑色,表明膨胀型阻燃剂有利于成炭阻燃。     

MP/OMMT对脱醇型RTV阻燃硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)、甲基三乙氧基硅烷、三聚氰胺磷酸盐(MP)和纳米有机蒙脱土(OMMT)为原料,制备了脱醇型室温硫化(RTV)阻燃硅橡胶。研究了MP/OMMT配比对脱醇型RTV硅橡胶阻燃性能、动态燃烧性能和机械性能、热稳定性的影响,用扫描电镜(SEM)考察了MP、OMMT在RTV硅橡胶中的分散情况。锥形量热仪和极限氧指数测试结果表明,随着OMMT用量的增多和MP用量的减少,硅橡胶的阻燃性能没有显著的变化;热失重分析表明,OMMT的添加使硅橡胶的初始分解温度明显提高,大大提高了硅橡胶燃烧残渣的生成量;机械性能测试表明,OMMT的增多能明显提高硅橡胶的机械性能。与只添加MP的硅橡胶相比,当MP和OMMT各添加20份时,硅橡胶的极限氧指数下降0.6%,初始分解温度提高了95℃,拉伸强度、硬度、撕裂强度分别提高48.6%、4.7%、50.9%;此时的SEM分析表明,OMMT能在硅橡胶中均匀分散,且燃烧残渣表面变得平整、坚硬、致密。即在此配比下硅橡胶能在保持良好阻燃性的同时提高其机械性能。     

高性能阻燃硅橡胶的研制

以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,氢氧化铝等为阻燃剂,制得高性能阻燃硅橡胶。研究了氢氧化铝表面改性剂、铂、苯并三氮唑及氢氧化铁对阻燃硅橡胶力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:在添加氢氧化铝的阻燃硅橡胶体系中,当铂用量为12×10~(-6),苯并三氮唑用量为0.06份,氢氧化铁用量为4份时,硅橡胶的拉伸强度达到6.5 MPa,阻燃等级为FV-0(2 mm),垂直燃烧时间0 s,具有优异的力学性能和阻燃性能。     

氢氧化铝填充型阻燃硅橡胶的性能研究

采用氢氧化铝作为阻燃剂制备阻燃硅橡胶,研究氢氧化铝用量对硅橡胶性能的影响。结果表明,氢氧化铝可以显著提高硅橡胶的阻燃性能,但对硅橡胶的物理性能和电绝缘性能有一定损害;添加80份氢氧化铝的硅橡胶氧指数为43,垂直燃烧等级达到FV-0级,且保持了较好的物理性能和电绝缘性能。     

硅橡胶/有机改性蒙脱土纳米复合材料的性能研究

用熔体插层法制备甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/有机改性蒙脱土(OMMT)纳米复合材料并研究其微观结构和性能。结果表明:OMMT改性剂疏水性从优到劣的顺序为I.44P,I.30P,Bengel434,I.44P和I.30P在MVQ中的分散性优于Bengel434;MVQ/OMMT纳米复合材料的物理性能和热稳定性从优到劣的顺序为MVQ/I.44P,MVQ/I.30P,MVQ/Bengel434纳米复合材料;添加40份I.44P的MVQ/I.44P纳米复合材料的100%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度比纯胶有较大提高。     

Morphology,thermal, and mechanical properties of flame‐retardant silicone rubber/montmorillonite nanocomposites

Flame‐retardant methyl vinyl silicone rubber (MVMQ)/montmorillonite nanocomposites were prepared by solution intercalation method, using magnesium hydroxide (MH) and red phosphorus (RP) as synergistic flame‐retardant additives, and aero silica (SiO₂) as synergistic reinforcement filler. The morphologies of the flame‐retardant MVMQ/montmorillonite nanocomposites were characterized by environmental scanning electron microscopy (ESEM), and the interlayer spacings were determined by small‐angle X‐ray scattering (SAXS). In addition to mechanical measurements and limited oxygen index (LOI) test, thermal properties were tested by thermogravimetric analysis (TGA). The decomposition temperature of the nanocomposite that contained 1 wt % montmorillonite can be higher (129°C) than that of MVMQ as basal polymer matrix when 5% weight loss was selected as measuring point. This kind of silicone rubber nanocomposite is a promising flame‐retardant polymeric material. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 99: 3275–3280, 2006     

线性低密度聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及性能研究

通过熔融共混法制备了线性低密度聚乙烯／有机蒙脱土（LLDPEtOMMT）纳米复合材料,采用X-射线衍射分析（XRD）和透射电镜（TEM）对材料的结构进行表征,研究了OMMT的用量对LLDPE／OMMT纳米复合材料力学性能及阻燃性能的影响。结果表明,当OMMT的用量为30％（重量百分比）8寸,材料的极限氧指数（LOI）从180％提高到23．8％,热释放速率峰值（PHRR）从LLDPE的771．9kW／m2下降到5113kW／m2,下降幅度高达33．8％,表现出较好的阻燃性能;同时材料也呈现出良好的力学性能。     

BR/CB/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究

采用溶液插层法与双辊混炼法制备了顺丁橡胶/炭黑/有机蒙脱土（BR/CB/OMMT）纳米复合材料,用透射电子显微镜（TEM）以及X射线衍射（XRD）方法对复合材料的亚微观结构进行了表征,并研究了复合材料的力学特性、耐磨耗性能以及硫化特性。结果表明：BR/CB/OMMT为插层型纳米复合材料;在OMMT含量小于4份时,BR/CB/OMMT纳米复合材料具有优异的力学性能和耐磨耗性能;OMMT起到了硫化促进剂的作用,降低了BR的焦烧时间（TS）和正硫化时间（T90）;低填充量OMMT可提高复合材料的交联密度。     

膨胀型阻燃剂和有机蒙脱土协同阻燃聚丙烯的研究

采用熔融插层法制备了聚丙烯/膨胀型阻燃剂/有机蒙脱土（PP/IFR/OMMT）阻燃复合材料。探讨了OMMT对PP膨胀阻燃体系的影响,通过X射线衍射(XRD)、极限氧指数、热重分析(TG)、力学性能测试对阻燃复合材料的阻燃性、热稳定性及力学性能进行了研究。结果表明,PP高分子链插层进入OMMT层间,形成了插层型复合材料。OMMT与IFR具有明显的协同阻燃性。OMMT添加量为2份时,复合材料的极限氧指数达到31 %,较单独添加IFR时高出30 %;与纯PP相比,复合材料残炭率明显提高。随着OMMT含量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均呈现先上升后下降的趋势,当OMMT含量为3份、IFR含量为22份时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度达到最大值。     

NE/OMMT纳米复合物与RDP复配阻燃ABS的制备与性能

采用酚醛环氧树脂/有机蒙脱土(NE/OMMT)纳米复合物与间苯二酚双(二苯磷酸酯)(RDP)复配作为阻燃剂,制备了阻燃ABS;研究了OMMT用量对ABS阻燃性能及力学性能的影响;并通过TGA、XRD、TEM对材料进行了表征。结果表明:NE/OMMT纳米复合物与RDP对ABS具有很好的协同阻燃作用,当OMMT、NE和RDP用量分别为0.5%、6.0%和9.0%时,阻燃ABS氧指数高达39.0%,且力学性能优良;OMMT的添加提高了阻燃ABS的热稳定性;OMMT经NE插层后,层间距明显增大,与ABS熔融共混后可产生部分剥离。     

有机蒙脱土对天然橡胶/丁苯橡胶的补强及增容作用

采用机械混炼法制备了天然橡胶(NR)/丁苯橡胶(SBR)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,采用TEM和XRD对复合材料的亚微观结构进行了表征,并对复合材料的表观交联密度、静态力学性能、动态力学性能和硫化热效应进行了研究。结果表明,复合材料为剥离型纳米复合材料;OMMT能够明显提高纳米复合材料的交联密度和静态力学性能;OMMT导致NR/SBR共混胶动态损耗因子降低,并且能够促使NR和SBR玻璃化转变温度更为接近,起到了增容作用;OMMT实现了NR和SBR两相的同步硫化。     

MP填充型膨胀阻燃硅橡胶复合材料的制备及其动态燃烧行为

采用α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)、气相白炭黑、自膨胀阻燃剂三聚氰胺磷酸盐(MP)等制备了阻燃脱醇型室温硫化硅橡胶(RTV),研究了MP用量对脱醇型RTV硅橡胶阻燃性能、动态燃烧性能和机械性能的影响,以及MP阻燃脱醇型RTV硅橡胶的热稳定性。用扫描电镜(SEM)考察了MP在RTV硅橡胶的分散情况。结果表明,当MP的用量达50份以上时,脱醇型RTV硅橡胶才具有良好的阻燃性能。但随着MP用量的增加,脱醇型RTV硅橡胶的初始分解温度下降。另外,MP能很均匀地分散在RTV硅橡胶中,使MP添加量增加到50份时其拉伸强度、断裂伸长率也没有受到严重破坏。     

增韧改性阻燃聚丙烯的制备以及性能研究

将多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺及有机化蒙脱土通过160℃预混制备了膨胀型阻燃剂(IFR),马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,选用SBS、EVA、CPE、MBS分别对PP进行增韧改性,采用熔融插层法制备了阻燃聚丙烯(FRPP)。利用了TGA、LOI、SEM和力学性能测试等研究了不同种类的增韧剂和不同OMMT含量对阻燃PP的热稳定性能、阻燃性能、力学性能的影响。结果表明:加入IFR,PP的极限氧指数由17%升为31%,其中CPE体系的极限氧指数达到31%;体系的起始分解温度由纯PP的440.8℃升高到459.5℃,600℃的残炭率比纯PP提高15%以上。SBS的加入,使体系韧性改善最明显,其中OMMT对SBS增韧体系的拉伸强度有改善,对其他增韧体系反而降低拉伸强度。综合FRPP性能,采用SBS为体系的增韧剂,添加1phr OMMT,可以在提高体系的韧性同时,阻燃性能和拉伸性能可以得到进一步的改善。