氧化石墨烯/环氧改性酚醛树脂的制备及性能

针对酚醛树脂(PF)性能的缺陷,用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)改性得到功能化GO,并制备了功能化GO改性酚醛树脂、环氧树脂(EP)改性酚醛树脂、功能化GO/EP双改性酚醛树脂,研究改性对酚醛树脂性能的影响。结果表明,双改性酚醛树脂(GO加入量为0.32%时)的冲击强度和弯曲强度随环氧树脂加入量的增大呈现先增大后减小的趋势,冲击强度和弯曲强度的最大值较未改性的酚醛树脂分别提高了89.4%和100%,双改性酚醛树脂的耐热性能也有显著的提高。     

共混改性阻燃粘胶纤维的性能研究

采用共混改性方法纺制永久型阻燃粘胶纤维.通过极限氧指数法、红外光谱分析法和扫描电镜等方法测试分析并研究了改性粘胶纤维的燃烧性能、热性能及力学性能, 研究结果表明: 共混改性阻燃粘胶纤维的极限氧指数达到30%,力学性能下降,热稳定性提高, 阻燃剂的阻燃机理为凝聚相阻燃.     

黄麻增强复合材料的阻燃处理及性能研究

以黄麻机织物增强环氧树脂和PU聚氨酯复合板材,选用两种阻燃剂分别对黄麻平纹布以及树脂进行阻燃处理,其中黄麻平纹布选用织物通用液体阻燃剂进行2h～4h浸泡式阻燃处理;粉末阻燃剂以20％、30％和35％的比例与环氧及聚氨酯两种树脂进行混合,采用两层黄麻织物进行铺层制备薄型复合材料板材.通过对复合材料板材进行阻燃性能、拉伸及弯曲性能的测试与分析,结果表明:随着加入阻燃剂的含量增加,试样的极限氧指数提高明显,阻燃效果显著,而拉伸、弯曲力学性能会逐渐减弱.综合比较,在增强织物阻燃整理时间为2h,树脂基体添加阻燃整理剂含量为20％时,复合板材阻燃及力学性能较优.     

六苯氧基环三磷腈的合成及其阻燃应用

以六氯环三磷腈(HCCTP)、苯酚、碳酸钾为原料,四正丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,氯苯为溶剂,合成了六苯氧基环三磷腈(HPCTP).采用红外光谱技术对产物进行了表征,并将HPCTP首次应用于聚丙烯/聚烯烃弹性体/滑石粉复合体系,制备了无卤阻燃的聚丙烯改性塑料.结果表明,HPTCP对复合体系具有较好的阻燃作用.复合体系的缺口冲击强度和断裂伸长率随着阻燃剂用量的增加而下降,弯曲强度随着阻燃剂含量的增加而增加,拉伸强度随着阻燃剂含量的增加而先增后降.当HPCTP的质量分数为10%时,阻燃聚丙烯/聚烯烃弹性体/滑石粉复合体系的氧指数达到25.6%,冲击强度为15.1kJ/m2,弯曲强度为34.2MPa,拉伸强度为23.9MPa,断裂伸长率为59.1%,该材料的综合性能最佳.     

硅灰石的改性及HDPE/硅灰石复合材料的研究

用硅烷偶联剂改性硅灰石,填充HDPE制备HDPE/硅灰石复合材料.从红外光谱、拉伸强度、冲击强度等方面对其性能进行了表征.结果表明:硅灰石经硅烷偶联剂改性能降低其表面能,提高其疏水性,用量为硅灰石质量1.3%～2%为宜;改性硅灰石填充HDPE能提高复合材料的弯曲强度和抗冲击强度,但降低了复合材料的拉伸强度,填充量以30%为宜.     

无机阻燃剂天然水镁石的表面改性机理

国外对水镁石作阻燃剂已有所报道。将亲水性的无机阻燃剂与亲油性的高分子化合物达到完好相容,形成阻燃复合材料,国内目前尚未见报道。根据对水镁石结构特点的分析,以钛酸酯为偶联剂,探讨了水镁石表面改性作用机理。结果表明,通过改性前后水镁石填充于聚丙烯树脂中的扫描电镜照片的对比,经过表面改性处理后的水镁石粉在聚丙烯树脂中分散均匀,达到完好相容。此项研究为进一步开发利用水镁石矿藏资源,制备水镁石阻燃聚丙烯材料提供了理论依据。     

新型三元复合无卤膨胀型阻燃剂性能的评价

利用溶液聚合的方法制备了聚丙烯酸改性壳聚糖,并将其引入三聚氰胺磷酸盐/季戊四醇二元复合阻燃剂用以阻燃聚丙烯。对该新型三元复合阻燃剂进行热失重分析表明,聚丙烯酸改性壳聚糖的引入降低了复合阻燃剂的初始分解温度、增强了热稳定性同时提高了残余率。当阻燃剂的添加量为30 wt%时,聚丙烯酸改性壳聚糖的引入将阻燃聚丙烯复合材料的极限氧指数由26.5%提高至29.5%,同时提高了残余物炭层的致密性,增强了阻燃聚丙烯复合材料的阻燃性能。     

不饱和树脂绝缘阻燃漆的合成与性能研究

通过在环氧树脂中引入双键合成不饱和环氧树脂,加入稀释剂苯乙烯制备无溶剂型绝缘漆,通过电阻率和介电损耗对其绝缘性能进行表征.研究不同阻燃剂对绝缘漆体系的阻燃性能、电性能和力学性能的影响.通过DSC研究绝缘漆体系的固化工艺条件.实验结果表明,绝缘漆体系中当三聚氰胺磷酸盐（MP）质量分数为30%时,体系的阻燃性能达到UL0-94 V-0级,绝缘阻燃漆的电阻为7.8×10^13Ω,电阻率为4.36×10^15Ω.·cm,介电损耗为0.014 5,此时拉伸强度为3.34MPa,冲击强度为0.71 kJ/m^2.     

废弃棉麻/聚氨酯阻燃保温板的制备及性能

以废弃棉、麻纤维为增强材料,废弃的聚氨酯为基体材料,采用共混塑炼-热压法制备阻燃纤维板。通过正交试验和极差分析研究了不同水平因素对阻燃纤维板阻燃性能和力学性能的影响,获得制备阻燃纤维板优化工艺条件:棉麻配比40/60,TPU质量分数75%,热压压力15MPa,热压温度180℃,热压时间5min,TPU阻燃剂与TPU质量比18%,棉麻阻燃剂APP与棉麻质量比30/100。在此工艺条件下,制备的废弃棉麻/聚氨酯阻燃保温板,热传导系数为0.019 W/(m·K),极限氧指数为34.2%,拉伸强度为39.49 MPa,弯曲强度为34.56 MPa,冲击强度为6.73kJ/m2,含水率为0.3%,吸水厚度膨胀率为0.2%,加热后尺寸变化率为0.2%,高低温尺寸变化率为±2.5%。     

无卤阻燃粘胶的制备及性能研究

通过共混阻燃改性制备了无卤阻燃粘胶,并采用红外光谱分析(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、差式扫描量热(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)及极限氧指数(LOI)测试对阻燃粘胶的结构及性能进行了研究。FTIR结果表明阻燃粘胶的中含有P和N阻燃元素。阻燃粘胶TG及DSC的数据研究表明加入的磷氮阻燃剂具有催化脱水的作用,阻燃剂的加入使阻燃粘胶的燃烧残余量大幅度提高;改性后的阻燃粘胶极限氧指数(LOI)由19%提高到了28%~32%,阻燃效果显著;SEM结果表明阻燃粘胶有发泡成碳的性能,这是磷氮阻燃体系的特点之一。     

干法改性氢氧化镁及其在HDPE中的应用

为了改善氢氧化镁和聚乙烯的相容性,采用硬脂酸镁和硅烷偶联剂A对氢氧化镁进行干法改性,并且通过红外光谱等表征手段证明了改性剂与氢氧化镁之间发生了化学吸附.初步研究了改性后氢氧化镁在氢氧化镁/聚乙烯（MH/PE）共混体系中的力学性能、阻燃性能及分散性,结果表明,与纯聚乙烯相比,氢氧化镁添加量达到35%时,共混体系的拉伸强度从23-71MPa下降到20-57MPa、氧指数从18.6增加到26.0,热失重残余量从0增加到22%;与未改性氢氧化镁相比,改性氢氧化镁在其聚乙烯共混体系中具有更好的分散性.     

硅烷交联聚乙烯/氢氧化镁复合体系性能研究

采用单螺杆挤出机作为反应器,以氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为增容改性剂,制备出硅烷交联聚乙烯无卤阻燃材料。通过测试体系氧指数、拉伸强度、断裂伸长率以及采用SEM观察材料断面形貌,研究了交联度、氢氧化镁和EVA用量对复合体系阻燃性能、力学性能的影响,及EVA对硅烷交联/氢氧化镁(SXPE/MH)的微观结构的影响。结果表明,当凝胶质量分数为69%时,复合体系的氧指数为26.4,比未交联的增加了7.3%,拉伸强度达到24.3 MPa,提高了55.8%;当m(MH)∶m(PE)=140∶100时,SXPE体系的氧指数达到28.5,但其拉伸强度为19.1 MPa,下降了20%,断裂伸长率仅为130%,下降了51.8%;当m(EVA)∶m(PE)=10∶100时,复合体系氧指数为27.3,断裂伸长率增加到270%,达到最大值,比未添加EVA体系断裂伸长率增加了64.6%。     

磷酸酯与蒙脱土协效阻燃rPET／PC合金的研究

通过极限氧指数（LOI）、力学性能测试、热重分析（TGA）和扫描电镜（SEM）分析表征手段,研究了磷酸酯（PX-220）及其与蒙脱土（MMT）协效阻燃对rPET／PC合金材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,单独添加15％PX-220后,阻燃材料的氧指数达到27％;将2％MMT与15％PX-220并用,阻燃合金材料的氧指数提高到29％,但力学性能下降明显。TG分析表明,PX-220与MMT共同作用使阻燃材料的起始分解温度比未加入阻燃剂rPET／PC合金材料的降低,在失重约20％后阻燃材料的热失重速率减小,最终残炭量增加。SEM显示炭层更加完整、致密地覆盖了整个燃烧表面。     

硼酸酯偶联剂在滑石粉/HDPE复合体系中的应用

将自制含有双键和酰胺键的新型可聚合硼酸酯作为偶联剂用于改性滑石粉,填充于高密度聚乙烯树脂中制备成滑石粉/HDPE复合体系.结果表明:经自制硼酸酯偶联剂改性过的滑石粉可均匀分散在聚乙烯中,且与基体界面结合良好.改性滑石粉/HDPE复合体系的力学性能较未改性滑石粉/HDPE复合体系、KH-550改性滑石粉/HDPE复合体系的力学性能均有所提高,在改性滑石粉添加量为40份,偶联剂添加量为滑石粉质量的2%时,综合力学性能最佳,拉伸强度达到33.52 MPa,弯曲强度为32.99 MPa,断裂伸长率为73.22%,冲击强度为7.06 kJ·m-2.复合体系流动性能测试结果表明,添加硼酸酯偶联剂改性的复合体系熔融指数明显提高,达到0.146 g/min.     

阻燃化改性海泡石纤维/LDPE复合材料的制备与性能

采用带有高活性端基的无卤膨胀型阻燃剂（PSPHD）对海泡石纤维（SEP）进行接枝改性,制备了阻燃化海泡石纤维（PSPHD-SEP）;通过熔融共混制备了低密度聚乙烯（LDPE）/海泡石纤维阻燃复合材料;通过拉伸试验和冲击试验对LDPE/SEP,LDPE/PSPHD-SEP复合材料进行了力学性能分析;通过氧指数（LOI）以及垂直燃烧（UL-94）对复合材料的阻燃性能进行了研究;利用扫描电镜（SEM）、漫反射-傅里叶变换红外光谱仪（DR-FTIR）对燃烧后的炭层结构和组成进行了表征和分析。结果表明：两组复合材料的拉伸强度和冲击强度随海泡石量的增加呈现先增大后减小的趋势,且在相同添加量条件下,LDPE/PSPHD-SEP体系的拉伸强度和冲击强度更高。阻燃化改性海泡石纤维（PSPHD-SEP）提高了复合材料的阻燃性能,在与聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）的复配体系中,当阻燃化改性海泡石纤维添加量达到5%时,复合材料的氧指数达到26.8,垂直燃烧测试达到V-0级。PSPHD促进了炭层与海泡石纤维的交联,形成更加致密的炭层,大幅提高了复合材料燃烧后的残炭量。     

有机累托石改性阻燃电缆料的制备

用酸化钠化法对累托石（REC）进行结构修饰,以十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA.Br）为插层剂,制备了有机累托石（OREC）。使用X-射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）测试其物相,结果显示HDTMA＋已完全插层,累托石的层间距由改性前的2.41 nm增大到4.08 nm。通过熔融插层法制备了无卤阻燃电缆料,对其微观结构、力学性能和阻燃性能进行分析,结果表明：氢氧化镁（MH）及OREC填料深埋于基体树脂乙烯-醋酸-乙烯酯共聚物EVA中,形成硬核软壳的特殊结构;OREC与MH具有协同阻燃作用,当OREC添加量为4%时,复合材料的氧指数达到33.8%,较单独添加MH时高出4.8%;拉伸强度较仅添加MH的复合材料提高17%。经老化测试表明,自制有机累托石改性的EVA无卤阻燃电缆料的性能指标满足行业标准的要求。     

无卤阻燃HDPE/MVQ/EPDM共混材料的研究

选用高密度聚乙烯（HDPE）/甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）/三元乙丙橡胶（EPDM）为基材,研究了MH用量、表面改性和阻燃剂复配,以及交联剂等对共混体系力学性能和阻燃性能的影响。结果表明：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对MH改性效果较好,可有效提高MH与基体的相容性。MH/APP复配阻燃体系具有协同作用,比例为55/15时LOI最高。2,5-二甲基-2,5-双（过氧化叔丁基）己烷（KMP-C8）作为交联剂其用量2.0phr最佳。     

复合型表面活性剂对氢氧化镁改性的效果

以菱镁矿及尿素为原料制得氢氧化镁晶须,用硅烷偶联剂和钛酸酯的复合型表面活性剂对其进行表面改性,最后得到黏度好,分散性高的Mg(OH)2阻燃剂.通过钛酸酯和硅烷偶联剂对氢氧化镁进行表面改性的实验,阐述了钛酸酯和硅烷偶联剂的复合型表面活性剂与其单一成分对氢氧化镁晶须的表面改性效果.并进行活性指数、比表面积、抑烟效果等测定.结果表明:复合型表面活性剂改性后的活性指数、比表面积、抑烟效果都高于单一成分改性的程度.     

输送带覆盖胶的阻燃配合研究

设计以天然橡胶（NR）/氯丁橡胶（CR）为阻燃输送带的主要原料配方.采用Sb2O3、ZB（硼酸锌）以及Mg（OH）2作为阻燃体系,考察Sb2O3的用量,ZB与Sb2O3的并用等对共混橡胶的阻燃性能及力学性能.实验结果表明：Sb2O3、ZB以及Mg（OH）2在共混胶料中能产生协同阻燃效应.随Sb2O3用量的增加氧指数和燃烧等级均有提高,而拉伸强度和断裂伸长率下降,随三氧化二锑用量进一步增加,阻燃效果不再增加.于是采用ZB和Mg（OH）2做进一步的协同阻燃增强,使阻燃性能有所提高,得到了综合性能达到指标MT668-1997要求的输送带覆盖胶.