PP/PVAc-OMMT纳米复合材料及其阻燃材料的燃烧性能

利用锥形量热仪(CONE)在35kW/m2热辐照条件下,并结合极限氧指数(LOI)和UL-94垂直燃烧测试方法对聚丙烯(PP)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)-有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和加入无卤复配阻燃剂制备的PP/PVAc-OMMT/氢氧化镁(MH)/三氧化二锑(AO)纳米复合阻燃材料的热释放速率、烟释放及材料在燃烧时的质量损失行为进行了研究。结果表明,添加10%(质量分数)PVAc-OMMT可以提高PP材料的阻燃性能,燃烧时的热释放速率、质量损失率以及烟释放量减少,且PVAc-OMMT与无卤复配阻燃剂之间可产生阻燃协效作用,使纳米复合阻燃材料的阻燃性能、热稳定性和抑烟性进一步增强。     

不同无卤阻燃复合体系对全水发泡聚氨酯泡沫结构与性能的影响

以聚磷酸铵(APP)为主阻燃剂,采用"一步法"工艺制备了环保高效的无卤阻燃全水发泡半硬质聚氨酯泡沫。通过旋转黏度计、扫描电子显微镜、氧指数测量仪、水平垂直燃烧仪、万能材料试验机研究了聚磷酸铵与氢氧化铝(AH)、甲基磷酸二甲酯(DP)的无卤阻燃复合体系对聚氨酯泡沫的发泡行为、结构与性能的影响及规律。研究表明,各无卤阻燃复合体系物料的黏度均随APP用量增加而增大,当APP用量大于30pphp时,黏度增幅变大,尤以添加AH的体系为最。各体系的氧指数均表现出随APP用量增加而增大的趋势,并在APP用量为60pphp时趋于相近值(26.7%),APP/DP体系只能达到垂直燃烧的V-2级别,而只添加APP和APP/AH体系均未达到垂直燃烧级别。只添加APP的体系和APP/AH体系在APP量较高时均因物料黏度大反应过热导致体系发泡不稳定出现内部缺陷,压缩性能下降。     

纳米Mg(OH)_2-微胶囊红磷/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物阻燃复合材料的性能

以微米Mg(OH)_2(mMg(OH)_2)、纳米Mg(OH)_2(nMg(OH)_2)和微胶囊红磷(MRP)为无卤阻燃剂,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为聚合物基体,通过熔融共混方法制备了一系列不同阻燃剂含量的Mg(OH)_2-MRP/EVA阻燃复合材料,采用极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热分析、热分析、SEM、拉伸试验、流变学分析等方法研究了复合材料的阻燃、力学和加工性能。结果表明,Mg(OH)_2阻燃剂用量相同时,nMg(OH)_2/EVA复合材料的阻燃和抑烟性能比mMg(OH)_2/EVA复合材料更好,但当Mg(OH)_2用量小于60wt%时,nMg(OH)_2/EVA和mMg(OH)_2/EVA复合材料的垂直燃烧等级都达不到V-0级。Mg(OH)_2本身的阻燃效率较低,nMg(OH)_2和MRP对EVA有非常显著的协同阻燃作用,二者掺杂比例适当时可大幅度降低Mg(OH)_2的用量。与nMg(OH)_2/EVA复合材料相比,nMg(OH)_2-MRP/EVA复合材料燃烧时能够生成连续致密的炭层,覆盖在材料表面形成防火屏障,提高其阻燃性能。nMg(OH)_2的热分解反应对nMg(OH)_2-MRP/EVA复合材料的燃烧性能有极其重要的影响。当nMg(OH)_2热分解后再加入到MRP/EVA体系中时,nMg(OH)_2-MRP/EVA复合材料的阻燃和抑烟性能均急剧降低。当nMg(OH)_2∶MRP∶EVA的质量比为40∶10∶100时,nMg(OH)_2-MRP/EVA复合材料同时具有优异的阻燃性能、力学性能和加工性能,可满足实际应用的需要。     

水滑石/红磷协同阻燃EVA材料的热分解特性

采用熔融共混方法制备了EVA/水滑石(LDH)/微胶囊化红磷(MRP)无卤阻燃材料,研究了LDH和MRP在乙烯与醋酸乙烯共聚物(EVA)中的阻燃协同作用,发现在EVA/LDH阻燃体系中添加适量的MRP可以显著提高体系阻燃性能,而且燃烧过程中不再有熔滴现象发生。采用TG和实时傅立叶变换红外光谱(RT-FT-IR)研究了EVA及其复合阻燃材料的热分解特性,实验发现,与EVA/LDH体系相比,EVA/LDH//MRP体系的热稳定性有所提高,MRP对EVA/LDH体系中的EVA热氧化降解具有一定的抑制作用。     

无卤阻燃改性聚丙烯的研究进展

综述了近年来无卤阻燃改性聚丙烯(PP)的研究现状和进展,总结了几种无卤阻燃剂(包括金属氢氧化物、膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂、混合阻燃剂)的优缺点及改性方法,分析了各种无卤阻燃剂的阻燃机理,并对无卤阻燃改性聚丙烯的研究进行了展望。     

液相沉积法制备氢氧化镁包覆碳微球复合阻燃材料

以碳微球(CMSs)、氢氧化钠和氯化镁为原料,采用液相沉积法制备了Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料,通过场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了材料的微观形貌和结构;并结合Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混制备Mg(OH)_2/CMSs/PET复合材料,通过数显氧指数测试仪分析其阻燃性能。结果表明,通过液相沉积法Mg(OH)_2包覆在CMSs表面,且包覆效果较好;Mg(OH)_2/CMSs复合阻燃材料燃烧时分解生成的氧化镁(MgO)、水和残余炭层,使得Mg(OH)_2/CMSs/PET复合材料的极限氧指数由PET的21.0%增加到27.5%,并具有优良的抑烟性和抗熔滴性,提高了PET材料的阻燃性能。     

DOPOMPC-APP-MWCNTs协同阻燃环氧树脂的制备

将无卤膨胀阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)及多壁碳纳米管(MWCNTs)复配后加入环氧树脂(EP)中,制备出新型阻燃复合材料DOPOMPC-APP-MWCNTs/EP。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧和锥形量热法研究其阻燃性能。研究结果表明:MWCNTs的加入增强了膨胀阻燃体系的阻燃性能和力学性能,并在一定程度上改善了体系燃烧时的浓烟现象。当阻燃体系总质量分数为20%,MWCNTs质量分数为2%时,材料性能最优,其LOI达到36.8%,热释放速率峰值、有效燃烧热平均值、比消光面积平均值和CO释放率平均值与未阻燃EP相比分别下降了83.5%、31.5%、47.6%、50.0%,与DOPOMPCAPP/EP相比下降了83.5%、77.7%、83.7%、68.9%。SEM分析表明:添加MWCNTs后,燃烧炭层呈现出大面积交联网络状结构。     

橡胶膨胀型阻燃研究进展

目前,橡胶的阻燃主要是采用含卤阻燃剂与氧化锑复合体系。近年来,由于对一些含卤阻燃剂的使用限制及价格因素使得橡胶的无卤阻燃引起了人们的广泛关注。在一些对阻燃性能要求比较高的橡胶制品(如输送带)中,采用单一类型的无卤阻燃剂,如磷类化合物、磷氮类化合物、金属氢氧化物等,通常是难以满足严格的阻燃要求。膨胀型阻燃体系被认为是具有较好发展前景的阻燃体系之一。文中主要介绍膨胀型阻燃剂的发展、阻燃机理,橡胶(如丁苯橡胶、天然橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等)膨胀型阻燃方面的研究进展,以及膨胀型阻燃橡胶目前存在的问题及未来发展方向。     

环保型无卤阻燃聚丙烯的研制

目前一些发达国家已开始禁止使用含各种卤素阻燃剂的塑料制品。随着我国环保标准的提高，减少使用或不使用卤素阻燃剂必将成为塑料行业的趋势，因此研制无卤、低烟的环堡型阻燃聚丙烯（PP）有着十分重要的现实意义。江苏技术师范学院应用材料研究所周健采用几种不同类型的无卤阻燃剂研制环保型阻燃聚丙烯（PP）。结果表明，Mg（OH）2复合阻燃体系和氮磷复合阻燃体系对PP均有良好的阻燃效果；研制的Mg（OH）2复合阻燃PP具有良好的阻燃性能和力学性能，并具有实际应用价值。     

二乙基次膦酸铝与三嗪成炭剂协同阻燃PBT的研究

采用二乙基次磷酸铝(AlPi)复配超支化三嗪大分子成炭剂(EA)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行无卤阻燃改性。通过氧指数、UL-94垂直燃烧及锥形量热测试研究了阻燃体系的阻燃性能,通过热失重分析(TGA)研究了复配阻燃体系的热性能,采用扫描电镜(SEM)观察阻燃体系燃烧炭层的形貌。研究表明,AlPi与EA复配比例为7∶3时阻燃效果最好,材料氧指数达到34.6%,通过UL-94V-0级,热释放速率峰值(PHRR)降低至653kW/m2;热重分析表明,复配阻燃体系的加入促进了PBT的提前分解成炭,增加了阻燃PBT的残炭量;燃烧炭层扫描电镜说明,复配阻燃体系能形成连续致密的膨胀炭层,提高阻燃效果。     

无机复合阻燃填料的开发及阻燃机理研究

研究了氢氧化铝(Al(OH)3)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、煅烧高岭土、纳米二氧化硅、三氧化二锑(Sb2O3)等组成的复合阻燃体系对软PVC电缆制品的阻燃作用,开发了一种超细活性无机复合阻燃填料.该复合阻燃填料用于软PVC电缆料中,阻燃性能良好(氧指数达36.4),机械性能及电性能均达到GB8815-88标准规定.正交试验及方差分析表明,Sb2O3的阻燃作用及Al(OH)3与Mg(OH)2之间的协效作用较为突出.Sb2O3与PVC中的氯以氯-锑系统发挥协效阻燃作用,其机理涉及凝聚相阻燃及气相阻燃.Al(OH)3与Mg(OH)2主要在凝聚相发挥阻燃作用.     

紫外光交联无卤阻燃聚乙烯醋酸乙烯酯绝缘材料的研制

以聚乙烯醋酸乙烯酯(EVA)为树脂基体,氢氧化镁(MH)为无卤阻燃剂,并分别加入表面改性剂硬脂酸(SA)和十一烯酸(UA),通过紫外光辐照进行交联,通过凝胶含量测试、红外光谱、扫描电镜等测试研究了交联及2种不同的表面改性剂对EVA/MH性能的影响。研究结果表明,在含有UA的EVA/MH体系中交联后材料的拉伸强度达到10 MPa以上,断裂伸长率达到150%以上,同时氧指数达到43以上。通过微观研究表明这主要是由于含乙烯基的UA在交联过程中参与了交联反应形成了交联点,同时提高了氢氧化镁与树脂基体EVA的界面作用。     

Improving flame retardant and mechanical properties of ethylene–vinyl acetate by cured compound silicone decorated magnesium hydroxide

Generally, the combustion of ethylene–vinyl acetate (EVA) can be effectively suppressed by the incorporation of 50 wt% magnesium hydroxide (MH), but with limited control on matrix dripping and serious deterioration on its mechanical property. In this work, a surface decorated MH by compound silicone resin (CCSi@MH) was prepared and integrated with red phosphorus (RP) introducing into EVA. The EVA/(5%RP?+?45%CCSi@MH) composite achieved V-0 rating in the UL 94 test with a limit oxygen index (LOI) of 31%. The dripping behavior was eliminated. Meanwhile, the mechanical properties were ameliorated by CCSi@MH, which was reflected in both static and dynamic mechanical test. The tensile strength and the elongation at break of EVA/(5%RP?+?45%CCSi@MH) composite were improved to 3.7 MPa and 52.3%, which were increased by 48% and 41%, respectively, compared with those of EVA/(5%RP?+?45%MH) composite. The prepared CCSi@MH provided an accessible method solving the dilemma brought by MH as flame retardant additives in EVA.

     

Mg(OH)2对苯并噁嗪环氧树脂复合材料阻燃性的影响

以Mg(OH)₂为无机阻燃剂,以苯并噁嗪(BZ)-环氧树脂(EP)为基体,通过热压成型制得Mg(OH)₂-玻纤布/BZ-EP层压板。通过垂直燃烧和极限氧指数测试层压板的阻燃性,分析了Mg(OH)₂粉体的用量、粒径及不同粒径粉体复合添加对复合材料阻燃性的影响,通过SEM对 Mg(OH)₂粉体在浸渍胶中的分散结构进行表征。研究发现: Mg(OH)₂粉体的粒径和用量对板材阻燃性有一定影响,不同粒径的粉体混合添加可以在复合材料中形成阻燃网络,达到最佳的阻燃效果,同时可以减小无机粒子对板材力学和电学性能的影响。当阻燃剂Mg(OH)₂用量为BZ-EP总质量的30wt%,粒径为2 μm的粉体(YX-105)和粒径为4 μm(YX-110)的粉体以质量比1:2复合添加时,所制层压板的极限氧指数为34%,垂直燃烧单个试样自熄时间最短为7.52 s,5个试样总自熄时间为49.81 s,达到UL-94V-0级标准。复合材料的弯曲强度为399.84 MPa,相对介电常数为3.848。     

Effect of aluminium hydroxide,chlorinated polyethylene,decabromo biphenyl oxide and expanded graphite on thermal,mechanical and sorption properties of oil-extended ethylene–propylene–diene terpolymer rubber

Oil-extended EPDM composites with different flame retardant fillers like aluminium hydroxide (ATH), chlorinated polyethylene (CPE), decabromobiphenyl oxide (DBBO) and expanded graphite (EG) were prepared by conventional mill mixing. Thermal, mechanical and sorption characteristics of the vulcanizates were studied. The effect of different fillers on the flammability of the composites was measured using Limiting Oxygen Index (LOI) and UL-94 HB tests. Scanning Electron Microscopic (SEM) studies of the composites were also conducted. ATH and CPE improve the thermal stability of the composite substantially. Among the four fillers ATH has the highest reinforcing effect on the EPDM rubber. Sorption studies of the composite showed that ATH reduced the swelling rate of the microcomposite considerably. All the four fillers were effective in improving the flame retardant property. Filler dispersion studies and SEM images point to a uniform dispersion of filler in the matrix which is in good agreement with significant improvement in mechanical properties.     

苯甲酸功能化石墨烯-Al(OH)3协同阻燃聚丙烯

以氧化石墨（GO）为原料,制备了苯甲酸功能化石墨烯（BFG）,采用IR和XRD对BFG结构进行了表征。再将BFG作为阻燃协效剂添加到Al（OH）₃/聚丙烯（PP）中,研究不同质量比的BFG与Al（OH）₃对PP材料阻燃和力学性能的影响。通过对阻燃BFG-Al（OH）₃/PP复合材料进行极限氧指数（LOI）测试、热失重分析、锥形量热分析、拉伸测试及残炭SEM分析,考察BFG-Al（OH）₃/PP复合材料的阻燃性能和力学性能。研究结果表明,与其他阻燃PP相比,1.5wt% BFG-38.5wt% Al（OH）₃/PP的阻燃和力学性能最佳,LOI可达到24.6%,拉伸强度为20.64 MPa,且其热释放速率峰值和总热释放量比纯PP分别降低了51.5%和18.6%。     

纤维素改性环氧酚醛树脂与环氧酚醛树脂的阻燃性

用热塑性环氧酚醛树脂与纸泥制备纸泥/环氧酚醛复合材料,将含卤素的阻燃剂三-2-氯乙基膦酸盐和无机阻燃剂(如氢氧化铝)加入到环氧酚醛树脂和纸泥/环氧酚醛聚合物中,用UL-94等级燃烧测试法测定体系的燃烧等级;用热重分析仪和差示扫描量热仪对复合材料进行热分析,研究两体系的阻燃性。结果表明,含磷型阻燃剂和无机阻燃剂对环氧酚醛树脂有阻燃作用,但只有卤化和磷酸化的阻燃剂能增强纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性,原因是环氧酚醛树脂材料和纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性取决于本身的热容和热分解行为。     

纸泥/环氧酚醛树脂复合物与环氧酚醛树脂的阻燃性研究

将含各类阻燃剂加入到环氧酚醛树脂和纸泥/环氧酚醛聚合物中,用UL-94等级燃烧测试法测定体系的燃烧等级,结果表明:TCEP和无机阻燃剂对环氧酚醛树脂有阻燃作用,但卤化和磷酸化的阻燃剂能增强纸浆/环氧酚醛复合材料的阻燃性.用热重分析仪和差示扫描量热仪对复合材料进行热分析研究阻燃机理,结果显示环氧酚醛树脂材料和纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性取决于本身的热容和热分解行为.     

三聚氰胺聚磷酸盐和次磷酸铝协效阻燃高密度纤维板复合材料

将三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和次磷酸铝(AP)阻燃剂添加到木纤维/酚醛树脂(WF/PR)复合材料中,通过人造板热压工艺技术制备阻燃高密度纤维板(MPP-AP-WF/PR)复合材料,探索了MPP和AP组成复配阻燃剂时,MPP-AP-WF/PR复合材料达到最佳阻燃性能时MPP与AP的最佳质量比.采用弯曲强度、吸水厚度膨胀率...     

磷系阻燃剂的微胶囊化及其在聚合物中的应用研究进展

磷系阻燃剂是阻燃效率较高的一类无卤阻燃剂,但同时存在易吸水,与基体相容性差,热稳定性不好等缺点。微胶囊化是近年来克服这些缺点的有效途径。通过分子设计不同的囊壳对阻燃剂进行微胶囊化改性,不仅可以改善阻燃剂的物理性质,还可以提高阻燃材料的阻燃性能。文中介绍了三聚氰胺-甲醛树脂、聚氨酯、环氧树脂、有机硅以及纤维素等不同囊壳材料对微胶囊化的阻燃剂及阻燃复合材料性能的影响,研究表明微胶囊化改性后的阻燃剂的耐水性、热稳定性与基体的相容性以及阻燃材料的力学性能均得到有效的提高。