HIPS/OMMT复合材料阻燃性能的研究

采用挤出工艺、熔融插层法制备了高抗冲聚苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料。通过X射线衍射仪和扫描电镜研究蒙脱土和复合材料的微观结构，发现OMMT的层间距由改性前的1.52nm增大到2．25nm，复合材料中的OMMT片层被剥离开来，与HIPS基体形成了剥离型的复合材料。用基于耗氧原理的锥形量热仪测试并分析HIPS／OM—MT复合材料的阻燃性能。结果表明，与纯的HIPS相比，HIPS／OMMT复合材料的热释放速率及其峰值、质量损失速率均明显降低，且随OMMT添加量的增加，复合材料的热释放速率峰值降低愈明显；通过对复合材料的阻燃性能和微观结构的分析，探讨了其阻燃机理。     

HIPS/OMMT复合材料炭层结构对阻燃性能影响

采用熔融插层法制备了高抗冲聚苯乙烯/有机蒙脱土(HIPS/OMMT)复合材料.采用锥形量热仪(CONE)研究了复合材料的阻燃性能,采用数码相机、扫描电镜(SEM),DBP吸油值法、气体吸附法等对复合材料燃烧后炭渣残余物结构进行了分析.结果表明,与纯HIPS相比,HIPS/OMMT复合材料的热释放速率(HRR)及其峰值显著降低}OMMT含量增加.炭渣粗结构和细结构的空隙率均降低;结合试验结果进行的理论分析表明,炭层结构对HIPS/OMMT复合材料阻燃性能的影响非常明显,炭渣的致密度越高,阻燃性能越好.     

HIPS／OMMT纳米复合材料的性能研究

采用熔融插层法制备出了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/有机改性蒙脱土(OMMT)纳米复合材料,研究了OMMT用量对复合材料力学性能、阻燃性能和热稳定性的影响,并分析了OMMT在高抗冲聚苯乙烯基体中的分散状态.结果表明,OMMT的加入有助于提高高抗冲聚苯乙烯基体的力学性能、阻燃性能和热稳定性.熔融插层法可以使高抗冲聚苯乙烯的大分子链有效地插人到OMMT的片层之间.     

HIPS/蒙脱土复合材料炭层结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了不同有机蒙脱土(OMMT)及无机蒙脱土(MMT)含量的HIPS/OMMT和HIPS/MMT复合材料,并通过锥形量热仪评价了复合材料的阻燃性能;采用数码相机、扫描电镜(SEM)观察了燃烧残余物结构。结果表明,OMMT的加入显著提高了HIPS/OMMT复合材料阻燃性,而MMT的加入,HIPS/MMT复合材料的阻燃性能提高不明显。HIPS/OMMT复合材料燃烧结束形成了皮层-蜂窝层复合的炭渣结构,对其阻燃性有重要的影响。     

HIPS/OMMT复合材料炭渣结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了高抗冲聚苯乙烯/有机蒙脱土(HIPS/OMMT)和高抗冲聚苯乙烯/蒙脱土(HIPS/MMT)复合材料,并通过锥形量热仪评价了复合材料的阻燃性能;采用数码相机、扫描电镜(SEM)观察了燃烧残余物结构,对残余物结构进行了热重(TGA)分析。结果表明:OMMT的加入显著提高了复合材料以热释放速率表征的阻燃性能,而HIPS/MMT复合材料的阻燃性能提高不明显;HIPS/OMMT纳米复合材料燃烧热释放速率峰值时形成了皮窝复合炭渣结构,皮层组分主要为硅酸盐及部分难分解的碳质物质,热稳定性较高,窝层起膨胀炭层的作用,二者共同起阻燃作用。     

四溴双酚-A阻燃体系在HIPS／OMMT复合材料中的阻燃性研究

采用熔融插层法分别制备高抗冲苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料和四溴双酚-A／三氧化二锑（TBBPA—Sb2O3）体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料,透射电镜研究表明,有机蒙脱土均匀地分散于HIPS基体当中,形成了插层复合结构,锥形量热仪和氧指数仪研究表明：与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性有所提高,但阻燃性的提高幅度较有限：与仅添加OMMT时的HIPS／OMMT复合材料相比,添加相同量OMMT时TBBPA—Sb2O3体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料的热释放速率（HRR）和热释放速率峰值（PHRR）均有所降低,氧指数有所增加,且随TBBPA—Sb2O3阻燃剂添加量的增加阻燃性能的提高越明显,但TBBPA—Sb2O3的加入会导致聚合物燃烧过程生烟速率和生烟量的显著增加．因此此类阻燃剂的加入量不宜过高。     

几种成炭性聚合物与红磷对HIPS/OMMT复合材料阻燃性能的影响

选取成炭性聚合物聚苯醚(PPO)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI),分别添加到高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/有机蒙脱土(OMMT)复合体系中,极限氧指数(LOI)及水平垂直燃烧试验结果表明,复合体系的阻燃性能变化很小。将传统阻燃剂红磷(RP)与成炭性聚合物并用,可使HIPS/OMMT复合体系阻燃性能特别是水平垂直燃烧性能大幅提高。试验结果表明:红磷用量适中,添加较少量的成炭性聚合物,便能使复合体系分别达到水平燃烧FH-1级和垂直燃烧FV-0级。     

HIPS熔融插层蒙脱土复合材料的阻燃性

将钠基蒙脱士(Na -MMT)有机化改性制成有机蒙脱土(OMMT),分别采用静态和动态熔融法制备高抗冲聚苯乙烯/有机蒙脱土(HIPS/OMMT)和高抗冲聚苯乙烯/钠基蒙脱土(HIPS/Na -MMT).X射线衍射和扫描电镜研究表明,层间距由处理前的1.52 nm增加为2.25 nm,OMMT具有明显的分层现象;透射电镜研究表明,静态熔融插层HIPS/OM-MT形成了插层复合结构,动态熔融插层HIPS/OMMT中的OMMT片层被剥离开来,形成了剥离的HIPS/OMMT;锥形量热仪测试结果表明,静态和动态熔融插层HIPS/OMMT的阻燃性能均有所提高,但提高幅度随OMMT添加量的增加而降低;氧指数测试结果表明,HIPS/OMMT的氧指数比纯HIPS有所提高.     

低烟无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括有机蒙脱土（OMMT）、红磷（RP）和酚醛树脂（PFR）体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯（HIPS）复合材料，用基于耗氧原理的锥形量热仪研究复合材料的阻燃性能，用扫描电子显微镜观察了复合材料燃烧残余物的微观结构形态。结果表明，与纯HIPS相比，制备的HIPS／OMMT复合阻燃材料阻燃性能有所提高，但提高幅度有限；与HIPS／OMMT复合阻燃材料相比，添加RP和PFR的阻燃RP／PFR／HIPS／OMMT复合材料的热释放速率及其峰值、质量损失速率和生烟速率等燃烧性能参数继续降低，且火灾性能指数大幅提高，表现出低烟和高效的阻燃特点。     

HIPS/纳米蒙脱土复合材料的研究

添加不同种类，不同数量的纳米蒙脱土，混炼制得HIPS／纳米蒙脱土复合材料，以改善高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的性能，测试了其力学性能，热稳定性性。结果表明，添加3％烘干的蒙脱土Cloisite 30A的HIPS／纳米蒙脱土复合材料具有较好的综合力学性能，可作为工程塑料使用；HIPS／纳米蒙脱土复合材料的热稳定性与阻燃性有所改善，添加5％烘干的蒙脱土Cloisite 15A的HIPS／纳米蒙脱土复合材料具有较好的阻燃性。     

可膨胀石墨阻燃HIPS的结构与阻燃性能

采用熔融插层法制备高抗冲聚苯乙烯/可膨胀石墨(HIPS/EG)复合材料。通过扫描电镜研究其微观结构;利用锥形量热仪测试并分析HIPS/EG复合材料的阻燃性能;讨论了EG用量和粒子结构对阻燃性能的影响。结果表明:与纯的HIPS相比,HIPS/EG的热释放速率及其峰值、质量损失速率均明显降低;且随着EG用量的增加和粒子尺寸的增大,阻燃性能更加显著。通过对复合材料的阻燃性能和微观结构的分析,探讨其阻燃机理。     

PS/OMMT纳米复合材料的阻燃性能研究

将聚苯乙烯(PS) 树脂与有机蒙脱土(OMMT) 直接进行熔融共混,得到了插层型PS/ OMMT纳米复合材料。采用水平燃烧、氧指数、热重分析、高温处理等方法对PS/ OMMT纳米复合材料的阻燃性能进行了研究。结果表明：OMMT的加入使PS/ OMMT纳米复合材料水平燃烧速度下降,氧指数增加,耐高温性能和阻燃性能增强。研究认为,OMMT硅酸盐片层对热量、氧气和分解产物传递的屏蔽和阻隔作用是造成PS/ OMMT纳米复合材料阻燃性能增加的主要原因。     

氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂的合成与阻燃性研究

本文对新戊二醇、溴素、三氯氧磷和环氧乙烷等为原料合成了氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂－３－溴－２,２－二甲基丙基－２－溴乙基－２－氯乙基磷酸酯（ＣＢＡＰ－９１２）,探索了温度、时间、原料配比,催化剂用量等反应条件对产率的影响。用化学方法,ＦＴＩＲ、ＴＧ等方法对该合成产物的性能和结构进行了表征。并研究了该阻燃剂在不饱和聚酯树脂和聚氯乙烯中的阻燃性,结果表明其上有良好的阻燃性能。     

无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括可膨胀石墨(EG)、红磷(RP)、氢氧化铝(ATH)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料;采用锥形量热仪、氧指数、垂直燃烧法研究其对HIPS的阻燃性能的影响。结果表明:HIPS/EG/RP-ATH复合材料的热释放速率及其峰值。质量损失速率等燃烧性能参数继续降低,且火灾性能指数和氧指数大幅提高,UL 94垂直燃烧可以达到FV-0级;结合复合材料燃烧残余物形态,发现EG和RP之间具有明显的协同阻燃效应。     

包覆态和共混态磷酸酯/无机体系阻燃性能研究

研究了氢氧化镁、氢氧化铝或二氧化硅包覆笼状磷酸酯微胶囊以及上述3种无机阻燃剂和笼状磷酸酯复配共混用于阻燃环氧树脂的性能。采用极限氧指数,垂直燃烧（UL94）以及热分析（TG/DTG）对比了各阻燃体系的阻燃协效性能和热行为。结果表明,3种无机物在复配共混体系中都和笼状磷酸酯有较好的协同阻燃作用,而在包覆体系中阻燃性能都较差。添加量都为20 %（17 %笼状磷酸酯和3 %无机阻燃剂）,复配共混体系阻燃环氧树脂的极限氧指数可达32 %,且都可以达到UL94 V0级;而相应包覆微胶囊体系阻燃环氧树脂的极限氧指数约为24 %,阻燃级别仅达UL94 V2级。     

新型环状磷酸酯的合成及其阻燃性能研究

本文以新戊二醇、三氯氧磷和1,1,1-三（4-羟基苯基）乙烷（THPE）为原料合成了一种环状磷酸酯阻燃剂DOPC-THPE,采用红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱、核磁磷谱表征了其化学结构。将该阻燃剂添加到聚丙烯（PP）中,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）实验研究了材料的阻燃性能,同时利用热重分析（TGA）表征了阻燃剂和材料的热稳定性。结果表明DOPC-THPE具有较好的热稳定性和成炭性,700 ℃残炭量达35.9%,30%添加量可使PP的LOI值从17.5%提高到25.0%,通过垂直燃烧V-1级。