复合型阻燃剂对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用研究

采用微胶囊红磷（MRP）、硼酸锌（ZnBO3）、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行复配对软质聚氯乙烯（PVC）进行阻燃处理,通过极限氧指数、热失重、锥形量热方法研究了不同配比阻燃剂对PVC的阻燃抑烟性能的影响。结果表明,当PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH质量比为100:3:1:20:20时,具有良好的阻燃抑烟效果,极限氧指数可达35.9 %;阻燃体系PVC/ATH/MH、PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH相对于纯PVC具有良好的阻燃抑烟性,PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH比PVC/ATH/MH体系在热释放、烟气、一氧化碳和二氧化碳排放指标上数值更低,热稳定性增加,成炭率更高,火灾性能指数提高,火灾蔓延指数减小,火灾危险性降低。     

改性三氧化二锑协效二乙基次磷酸铝阻燃PA6研究

采用硅烷偶联剂（KH560）对三氧化二锑（Sb₂O₃）进行表面改性处理,并将其协效二乙基次磷酸铝（ADP）应用于聚酰胺6（PA6）阻燃研究。采用傅里叶变换红外光谱和热失重分析对改性Sb₂O₃进行表征,运用垂直燃烧、氧指数、锥形量热仪、热分析以及扫描电子显微镜和拉曼光谱等对阻燃PA6进行了阻燃性能及机理分析。结果表明,改性 Sb₂O₃与Sb₂O₃相比,与ADP具有更好的协同阻燃效应,其作用机制主要是在气相发挥阻燃作用;当ADP含量为8 %,改性Sb₂O₃含量为2 %时,阻燃PA6复合材料的UL 94等级达到V?0级,极限氧指数达到33.8 %。     

炼铁矿渣在聚氯乙烯阻燃消烟中的作用

以Sb_2O_3作为PVC的主要阻燃剂,制备了Sb_2O_3/PVC阻燃体系,在此基础上,引入炼铁矿渣(Iron Ore Slag,Slag)作为Sb_2O_3协效阻燃剂,得到了一系列Slag/Sb_2O_3/PVC阻燃体系;通过氧指数仪、锥形量热仪、热重仪、电子扫描显微镜(SEM)等分析仪器,考察了Slag、Sb_2O_3用量对体系阻燃性能的影响,研究了两者的协同阻燃效应及其抑烟效果,结果表明,当Slag/Sb_2O_3/PVC质量比为2∶5∶100时,PVC具有较好的阻燃抑烟效果,氧指数可达34. 1%;阻燃体系Slag/Sb_2O_3/PVC、Sb_2O_3/PVC相对于空白PVC具有良好的阻燃抑烟性,与Sb_2O_3/PVC相比,Slag/Sb_2O_3/PVC的热释放速率低、热稳定性高,成炭率高,材料更难点燃,火灾性能指数(FPI)高,炭层结构致密整齐,无断层缺陷,阻燃性能优异。     

Mo-MOF对软质PVC材料的阻燃及抑烟性能

采用熔融共混的方法将含钼离子的有机框架材料(Mo-MOF)添加到软质聚氯乙烯(PVC)材料中,利用极限氧指数(LOI)测试仪、NBS烟箱、锥形量热仪、拉伸强度测试仪等研究了材料的阻燃、抑烟及力学性能。测试结果表明,与软质PVC相比,当Mo-MOF的添加量为3%时,材料的LOI值由26.8%提高至30.3%,最大烟密度由918.5降低至471.2,总烟释放量(TSP)由25.23 m²降低至12.02 m²,分别降低了48.7%及52.3%。此外,与PVC/MoO₃对比可知,当钼离子含量相同时,PVC/3%Mo-MOF材料的最大烟密度由774.0降低至471.2,TSP值由17.55 m²降低至12.02 m²,分别降低了39.1%与31.5%。与MoO₃相比,Mo-MOF在PVC中的相容性及分散性更佳,在燃烧过程中形成了具有高比表面积的纳米级氧化钼,对PVC材料的阻燃及抑烟性能更佳。同时,随着Mo-MOF含量的增加,PVC材料的拉伸强度和断裂伸长率均得到了...     

聚偏氟乙烯/三氧化二锑复合材料的制备及其激光标记性能研究

将三氧化二锑(Sb₂O₃)引入聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,制备具有近红外激光响应性的PVDF/Sb₂O₃复合材料。探究Sb₂O₃的含量、粒径和激光参数(激光电流、激光扫描速率)对PVDF/Sb₂O₃复合材料激光标记性能的影响。结果表明：当Sb₂O₃含量为3%,粒径为0.2μm,激光电流为11 A,扫描速率为600 mm/s,对PVDF/Sb₂O₃复合材料的激光标记综合效果最佳。激光炭化的程度直接影响,复合材料的表面颜色深度与粗糙度。激光标记产生的无定型碳物质,是构成激光标记图案的主要组成部分。     

阻燃抑烟PVC-U配方的研究

介绍了PVC热降解、燃烧成烟及抑烟的机制,分析了Al(OH)3、钼酸铵/Al(OH)3、硼酸锌/氧化锑对阻燃抑烟性能和力学性能的影响,结果表明:加入15份Al(OH)3即可使PVC-U垂直燃烧性达到FV-0级,再增加其用量,垂直燃烧性没有提高;当m(钼酸铵)∶m[Al(OH)3]=30∶70时,最大烟密度、烟密度等级和氧指数最好;m(硼酸锌)∶m(氧化锑)=50∶50时,其阻燃抑烟效果最好。     

纳米三氧化二锑阻燃应用分析

介绍了纳米三氧化二锑(Sb₂O₃)的结构与特性,在此基础上,综述了纳米Sb₂O₃表面有机改性及其在基体树脂中分散性的研究进展,包括母粒法、表面活性剂改性、偶联剂改性和原位聚合改性;阐述了Sb2O3的尺寸效应,介绍了纳米Sb₂O₃与含卤阻燃剂及无卤阻燃剂在聚合物材料中的协同阻燃研究进展;最后对Sb₂O₃纳米化的意义和发展方向进行了总结。     

磷-氮-锡膨胀阻燃剂阻燃聚丙烯的性能研究

在三嗪成炭剂和聚磷酸铵复配基础上,添加少量羟基锡酸锌(ZHS)作为协效剂,复配成磷-氮-锡(P-N-Sn)膨胀阻燃剂,通过热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94测试、锥形量热仪以及扫描电镜(SEM)等测试手段,研究不同质量分数的P-N-Sn体系对PP复合材料阻燃抑烟性能及炭层结构的影响。实验结果表明,三嗪成炭剂-聚磷酸铵(TCA-APP)质量分数为26%时,阻燃PP复合材料在800℃时的残炭率提高了8.54%,最大热失重速率(MMLR)降低了44%,LOI由纯PP的18.8%提升至27.2%,UL94垂直燃烧等级达到V-0级,峰值热释放速率(pHRR)由599.79 kW/m²降至277.40 kW/m²,热释放总量(THR)由141.23 MJ/m²降至133.68 MJ/m²;ZHS的加入提升了P-N-Sn体系的阻燃和抑烟性能,添加0.5%的ZHS,残炭率提升至13.15%,SEM显示材料表面形成了致密的炭层,LOI达到32%,同时抑烟性能也得到了体现,热释放速率和总热释放量进一步降低...     

ZnO与Al(OH)3在阻燃软PVC中的协同阻燃消烟作用

研究了ZnO和Al(OH)3复合阻燃剂对软PVC的协同阻燃消烟作用.通过热分析的方法研究了阻燃处理后的软PVC从室温到800℃的热降解过程,用Kissinger方程给出了热降解反应的活化能,通过剩炭率的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察探讨了协同体系阻燃抑烟的机理.结果表明经阻燃处理的样品具有较高的极限氧指数(LOI)、剩炭率较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能.加入适量的ZnO与Al(OH)3复合使用可明显地提高软PVC的LOI和剩炭率,降低材料的SDR和MSD.ZnO的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低并且使反应的活化能增大,可能属于固相Lewis酸催化机理.     

纳米水滑石/氧化锌抑烟阻燃复合体系对软质PVC性能的影响

研究了纳米水滑石(LDHs)/纳米氧化锌(ZnO)复合抑烟阻燃体系对软质聚氯乙烯材料抑烟阻燃、力学性能和热稳定性的影响.实验结果表明当LDHs为3份、ZnO为2份时,纳米LDHs/ZnO复合抑烟阻燃体系组分之间具有良好的协同效应.阻燃抑烟PVC材料在燃烧过程中发生膨胀,膨胀厚度为2～4cm.当纳米LDHs/ZnO组分含量为5份时,材料的烟密度等级(SDR)由95.8降低到70.1,明显低于GB/T 8627-1999国家标准要求,极限氧指数(LOI)由25.5%提高到32.5%,力学性能变化不明显.热重分析表明热失重率明显低于对照样品,600℃残重率由11.8%提高到22.6%.通过透射电镜观察纳米LDHs/ZnO复合组分为5份时,能够达到纳米级分散.     

Flame‐retardant and smoke‐suppressant properties of zinc borate and aluminum trihydrate‐filled rigid PVC

The effects of zinc borate (ZB), aluminum trihydrate (ATH), and their mixture on the flame‐retardant and smoke‐suppressant properties of poly(vinyl chloride) (PVC) as well as their mechanism for flame retardancy and smoke suppression were studied through the limiting oxygen index (LOI) test, smoke density test, TGA, GC–MS, and SEM. The results show that incorporation of a small amount of ZB, ATH, and their mixture can greatly increase the LOI of PVC and reduce the smoke density of PVC during combustion. The mixture of ZB with ATH has a good synergistic effect on the flame retardance and smoke suppression of PVC. TGA and GC–MS analyses results show that incorporation of a small amount of ZB, ATH, and their mixture greatly promotes the char formation of PVC and decreases the amount of hazardous gases such as benzene and toluene released in PVC during combustion. Their mechanism is also proposed. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 77: 3119–3127, 2000     

锡酸锌包覆碳酸钙对聚氯乙烯的阻燃消烟作用

用氧指数、剩炭率、烟密度等方法测试了锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃作用,同时采用热分析、扫描电镜的方法研究了锡酸锌包覆碳酸钙的阻燃机理。实验表明在锡酸锌含量相同的情况下,锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃和消烟性能优于锡酸锌;在添加量为10份时,锡酸锌包覆碳酸钙阻燃PVC样品和三氧化二锑阻燃PVC样品具有相同的氧指数,但当添加量为20份时,前者的氧指数比后者的高3%,前者的烟密度等级比后者低约10%。     

锡酸锌对软质聚氯乙烯的阻燃和抑烟作用

采用氧指数法、热重分析及烟密度测试法就锡酸锌对软质PVC的阻燃抑烟行为进行了研究。发现锡酸锌不仅是软质PVC的良好阻燃剂，更是一种性能优异的抑烟剂，添加15份时，最大烟密度只是空白试样的32．5％，氧指数为30．8，有可能代替三氧化二锑用于软质PVC的阻燃和抑烟。     

ZnO与Mg(OH)_2在软PVC中的协同阻燃消烟作用

用热分析的方法研究了ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂对软PVC的协同阻燃消烟作用,考察了经阻燃处理的软PVC从室温到800℃的热降解过程,用Kissinger方程给出了热降解反应的活化能。通过极限氧指数(LOI)、剩炭率、烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD)的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察,探讨了协同体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品尤其是加入适量ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率、较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。ZnO的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低,并且使反应的活化能增大,可能属于固相Lewis酸催化机理。     

纳米阻燃抑烟PVC的研究进展

PVC是一种应用广泛的高分子材料,但因其具有热稳定性差、易燃烧、发烟量大的缺点而限制了发展,因此PVC的阻燃与抑烟成为阻燃科学研究领域的关键问题之一。纳米型阻燃抑烟剂克服了传统型阻燃抑烟剂添加量大、阻燃抑烟效果不明显的缺点,为研究和解决PVC阻燃抑烟提供了一个新途径。本文介绍了PVC纳米阻燃抑烟剂的制备方法、表征手段及其在PVC中的应用以及PVC降解、阻燃与抑烟的表征,最后简要论述PVC阻燃抑烟的发展趋势。     

Impact of surface mobility in selective oxidation. Isotopic exchange of O2 with O2 on various oxides: MoO3, SnO2 and Sb2O4. Effect of a reducer gas

Isotopic oxygen exchange experiments were carried out on simple oxides (Sb₂O₄, MoO₃ and SnO₂) and mechanical mixtures of MoO₃ or SnO₂(acceptor phase) with Rh//Al₂O₃ or Sb₂O₄ (donor phase). With Rh//Al₂O₃ a synergy effect is found: the amount of oxygen exchanged on the mixture is higher than the sum of oxygen exchanged on the two separate phases. This is a prove of oxygen mobility between donor and acceptor phases. With Sb₂O₄ this effect is less marked suggesting that the presence of a reducer gas is required. In presence of hydrocarbon, no isotopic exchange is observed: only total oxidation occurs. The presence of Sb₂O₄ decreases the rate of total oxidation by blocking, by oxygen spillover, the most active sites for oxidation.     

Low‐melting sulfate glasses as additives to semirigid PVC and their flame retardant and smoke suppressant properties

The role of low‐melting sulfate glasses (LMSG) as additives on the flame retardant and smoke suppressant properties of semirigid poly(vinyl chloride) (PVC), as well as the mechanism for flame retardancy and smoke suppression, were studied through the Limiting Oxygen Index (LOI) test. Smoke Density Rating (SDR) test, DTA‐TG, and SEM. The results show that the LMSG have good smoke suppressant properties. When the PVC compound contains 40 parts of LMSG, the SDR value will be reduced by about 45%. The Cu²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺, and Ni²⁺ sulfates, as well as MoO₃, cause PVC to crosslink and form char, and the melt can protect not only the char formed during combustion and thermal degradation, but also undecomposed polymer. That is the main mechanism for flame retardation and smoke suppression when the additives melt. The mechanical properties of the PVC compounds containing different levels of LMSG were also studied.