无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的研制

以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)制备了矿用PA6/GF复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,抗静电剂163及抗静电剂190的加入能提高PA6/GF复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2时,材料表面电阻率降低至9.7×107Ω;阻燃剂ADP的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15%时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。     

无卤阻燃永久抗静电玻璃纤维增强聚酰胺6材料的研制

采用熔融共混法将无卤阻燃剂LX?15、永久抗静电剂MH?2030添加到玻璃纤维增强聚酰胺6（PA6/GF）基体中制备复合材料,分别采用垂直燃烧仪、绝缘电阻测试仪、热重分析仪（TG）、悬臂梁冲击试验机和微机控制万能试验机对复合材料的阻燃性能、抗静电性能、热稳定性和力学性能进行了测试和表征。结果表明,复合材料的阻燃等级和抗静电性能随着阻燃剂和永久抗静电剂含量的增加而提升;单独作用时,添加15 %（质量分数,下同）的LX?15可使PA6/GF的阻燃等级达到UL 94测试V?0级,添加20 % 的MH?2030可使PA6/GF的表面电阻下降至1.1×10⁸ Ω;复合使用时,添加20 %的MH?2030时,LX?15含量增加至25 %可使用复合材料的阻燃等级达UL 94测试V?0级的同时表面电阻下降至1.1×10⁸ Ω,且抗静电性能持久稳定;同时,添加20 % MH?2030、25 % LX?15复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和初始分解温度分别为103 MPa、15.3 kJ/m²和376 ℃,与纯PA6/GF的143 MPa、22.3 kJ/m²和382 ℃相比,虽然有所降低,但仍能保持在较高水平。     

无卤阻燃和永久抗静电PA6复合材料的制备与研究

以二乙基次磷酸铝(ALPi)为阻燃剂,炭黑(CB)为抗静电剂,自制的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)母粒为增韧剂,聚酰胺6(PA6)为基体,通过熔融共混制备了无卤阻燃和永久抗静电PA6复合材料。研究了上述助剂对复合材料阻燃性能、抗静电性能及热降解动力学的影响。结果表明:当阻燃剂为15份时复合材料的氧指数达到31%;加入增韧剂EVA和CB后复合材料的电阻值下降8个数量级,EVA的加入有利于CB在复合材料中形成导电通路;阻燃剂的加入使材料的热降解过程减缓。     

聚酰胺弹性体基永久性抗静电剂改性EVAC复合材料制备及性能

通过熔融共混方法,以聚酰胺弹性体基永久性抗静电剂、乙烯-乙酸乙烯酯塑料(EVAC)、增容剂乙烯-乙酸乙烯酯塑料接枝马来酸酐(EVAC-g-MAH)为原料,制备EVAC抗静电复合材料.采用动态热机械分析仪和扫描电子显微镜分析复合材料的相容性,使用高阻计、电子万能试验机对复合材料的抗静电性能和力学性能进行表征,最后通过耐水...     

矿用阻燃抗静电塑料性能的研究

分别以聚丙烯(PP)树脂和ABS树脂作为基体材料,加入阻燃剂(溴-锑阻燃体系)、抗静电剂(导电炭黑)和偶联剂(KH-550)制备了矿用阻燃抗静电塑料。通过改变阻燃剂和抗静电剂的配比,考察了阻燃剂和抗静电剂对矿用阻燃抗静电塑料性能的影响,以及阻燃剂和抗静电剂彼此之间的影响。结果表明:溴-锑阻燃体系的加入能提高PP的抗静电性能;导电炭黑的加入会降低PP的阻燃性能;在添加一定量的KH550后,矿用阻燃抗静电塑料在阻燃抗静电性能符合要求情况下,力学性能有了明显提升,保证了制品更能适宜在井下恶劣环境中使用。     

树脂改性对玻璃纤维增强聚合物筋材物理力学性能的影响

在基体树脂中加入阻燃剂和抗静电剂可以改善复合材料的阻燃和抗静电性能,同时也会影响复合材料的力学性能。本文通过在不饱和聚酯树脂中加入阻燃剂和抗静电剂,研究了树脂改性对玻璃纤维增强聚合物（GFRP）筋材拉伸性能、压缩性能、剪切性能、抗静电性能和阻燃性能的影响,分析了改性树脂的阻燃和抗静电机理。试验发现,树脂改性对GFRP筋阻燃和抗静电性能有明显提高,压缩强度有所增加,但GFRP筋拉伸性能和剪切性能有不同程度的降低。     

PBT/AlPi/MPP/CB复合材料结晶及流变性能研究

以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为基材,二乙基次膦酸铝(AlPi)以及三聚氰胺次膦酸盐(MPP)为阻燃剂、导电炭黑(CB)为抗静电剂,通过密炼熔融共混得到PBT/AIPi/MPP/CB阻燃抗静电复合材料。通过差示扫描量热分析(DSC),动态力学分析(DMA)和动态流变分析考察了阻燃抗静电PBT/AIPi/MPP/CB复合材料的熔融结晶性能,动态力学性能和动态流变性能。结果表明:阻燃剂和CB都会使复合材料提前结晶,结晶度提高;阻燃剂的添加使PBT的玻璃化转变温度升高,CB的加入会降低材料的内耗峰,阻燃剂和CB超过一定用量会使材料的储能模量降低;PBT/AIPi/MPP/CB复合材料的储能模量对剪切频率的依赖性不明显,而其复数黏度呈现强烈的剪切频率依赖性。     

无卤阻燃永久抗静电GFPP材料研制

以玻纤增强聚丙烯(GFPP)为基体,加入无卤阻燃剂FR–1420、永久抗静电剂P–22制备复合材料,考察了体系的阻燃性能、永久抗静电性能、力学性能和热稳定性能.结果表明,FR–1420单独添加20％时,可使GFPP阻燃等级达到UL–94 V0级;P–22单独添加20％,可使GFPP表面电阻率下降至1.4×108Ω.当阻...     

CB/PE阻燃抗静电复合材料的制备和性能研究

制备了聚乙烯基炭黑(CB)导电复合材料;并研究了偶联剂、抗静电剂、阻燃剂、增韧剂、碳纤维对CB/聚乙烯(PE)复合材料电性能的影响。其中偶联剂、抗静电剂、阻燃剂、碳纤维对电性能起正作用,能有效降低体系的体积电阻率;新增韧剂在质量分数小于15%之前起正作用,添加量增加则为反作用,不利于炭黑的分散,使材料转变为绝缘体。试验中运用均匀设计的方法对体系配方进行了优化,经过电学、力学和燃烧测试后,筛选得到了综合性能较好的样品。     

矿用可移动式逃生舱用橡胶密封组件的研制

对矿用可移动式逃生舱橡胶密封组件的结构进行设计,研究了Al(OH)3与Mg(OH)2作为阻燃剂,硼酸锌和红磷作为助阻燃剂,氧化钼作为消烟剂阻燃体系的阻燃效果,对比了无机及有机防霉剂的防霉菌效果,以及不同抗静电体系硅橡胶硫化胶的抗静电性能,同时添加一定量的耐热助剂,研制出阻燃、防霉菌、耐高温老化、耐腐蚀性能较好以及具有一定抗静电、抗爆炸冲击性能的硅橡胶复合材料,最终开发出适用于煤矿井下特殊工况的逃生舱橡胶密封组件。     

氢氧化镁的表面改性及在聚丙烯中的应用研究

研制了用硅烷和钛酸酯偶联剂表面改性后的氢氧化镁和聚丙烯的复合材料,研究了用不同表面活性剂改性的阻燃剂氢氧化镁的用量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂表面改性后的氢氧化镁能更好改善复合材料的力学性能,显著提高聚丙烯的阻燃性能,在用量为65%时,氧指数达到31.9%,垂直燃烧特性可达UL94V-0级。     

Preparation and applications of the tertiary copolymer poly(ethylene glycol) methacrylate/methyl methacrylate/diethyl allylphosphonate

A novel poly(acrylonitrile‐co‐butadiene‐co‐styrene) (ABS) antistatic and flame‐retardant agent, poly(ethylene glycol) methacrylate/methyl methacrylate/diethyl allylphosphonate (PMMD), was synthesized from poly(ethylene glycol) methacrylate, methyl methacrylate, and diethyl allylphosphonate by free‐radical precipitation polymerization in the aqueous phase to improve the antistatic and flame‐retardant performance at the same time. Through adjustments of the molar ratios of the three monomers, various antistatic, flame‐retardant copolymers (PMMD) were synthesized. The molecular structure and thermal stability of PMMD were analyzed with Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis. The electrical resistivity and flame‐retardant and mechanical properties of the ABS/PMMD composites were analyzed by a ZC90 megohmmeter, an oxygen index meter, a vertical burning tester, a memory impact testing machine, and a tensile testing machine. The morphology of PMMD in the ABS blends was characterized with scanning electron microscopy. The compatibilities of PMMD and ABS were characterized by the calculation of the thermodynamic work of adhesion via the measurement of the contact angle. The results show that the antistatic and flame‐retardant performance of ABS were greatly improved by the PMMD copolymer and the mechanical properties of ABS showed little reduction. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 44126.     

膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料

采用密胺包覆聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）对不饱和树脂（UP）进行改性,研究了APP、PER和MEL不同复配比例及用量对不饱和树脂基复合材料阻燃性能和力学性能的影响。基于IFR最佳用量,以二乙基次磷酸铝（ADP）为协效剂,研究了ADP用量对IFR/UP阻燃复合材料阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,当APP∶PER∶MEL复配比例为4∶1∶1,IFR添加量为15 %（质量分数,下同）时,复合材料综合性能最佳,其极限氧指数为27.4 %,UL 94垂直燃烧达到V?1等级,弯曲强度和冲击韧性分别为100.3 MPa和6.3 kJ/m²;ADP的引入能够进一步提高IFR/UP复合材料阻燃性能,且随着ADP质量分数的增加而增强;当ADP质量分数为2 %时,IFR?ADP/UP复合材料极限氧指数为28.5 %并达到V?0阻燃等级,弯曲强度和冲击韧性分别为110 MPa和7.8 kJ/m²,与IFR/UP复合材料相比,分别提高了9.7 %和23.8 %;ADP能够促进IFR/UP复合材料表面成炭,缓解基体的热降解。     

硼酸锌协效二乙基次膦酸铝阻燃PA6

采用硼酸锌(ZB)与二乙基次膦酸铝(ADP)协同阻燃聚酰胺6(PA6).对其阻燃性能和力学性能进行了探讨,并运用垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热、热失重分析、扫描电子显微镜以及拉曼光谱对阻燃机理进行了探究.结果表明,ZB作为协效剂,与ADP的协同阻燃效果显著;当在PA6中添加1.5％(质量分数,下同)ZB和8.5％ADP...     

新型硅硼磷阻燃剂的合成以及在防火涂料中的应用

以9,10⁃二氢⁃9⁃氧杂⁃10⁃磷杂菲⁃10⁃氧化物（DOPO）、二甲氧基甲基乙烯基硅氧烷（DTTLL）和硼酸［B（OH）₃］合成了一种分子结构中含有硅硼磷的阻燃剂（SiBP）。分别用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和氢核磁共振光谱仪（¹H⁃NMR）表征了SiBP 的化学结构。用热失重分析仪（TG）表征了SiBP的热稳定性,在氮气氛围下SiBP的起始分解温度为110 ℃,并且在氮气气氛下800 ℃的残炭率高达40 %。以硅丙乳液为基体,通过加入多聚磷酸铵（APP）为协效阻燃剂,SiBP为主阻燃剂,双季戊四醇（Di⁃PE）,三聚氰胺（MEL）,无机填料硅微粉进行复配制备一种防火涂料。利用极限氧指数测定仪（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、TG、大木板燃烧实验对其防火性能进行详细的表征和分析,利用扫描电子显微镜观察炭层燃烧后的微观和宏观形貌。通过压缩性能测试仪、电子万能试验机对炭层强度和涂料剥离强度进行表征。结果表明,当APP为10份（质量份,下同）、SiBP为20份、Di⁃PE为4份、MEL为8份、硅微粉为25份时,极限氧指数提高到29.2 %,UL 94达到V⁃0级,残炭率为38.5 %,剥离强度提高到0.325 kN/m,炭层压缩强度增加到1.4 MP,亲水性增加。     

四元复合体系在硬质聚氨酯泡沫材料中的逐级释放阻燃行为研究

以甲基膦酸二甲酯（DMMP）、10-（2,5-二羟基甲苯）-10-氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-10-氧化物（DOPO-HQ）、可膨胀石墨（EG）和氢氧化铝（ATH）构建了四元阻燃复合体系,并通过热失重分析仪（TG）、锥形量热仪、极限氧指数分析仪等研究了其在硬质聚氨酯泡沫（RPUF）中的阻燃行为。结果表明,四元阻燃体系能够在较宽温度区间内发挥逐级释放的协同阻燃效应;DOPO-HQ能够与EG/DMMP/ATH三元阻燃体系形成加合阻燃效应,使得RPUF复合材料的极限氧指数（LOI）提升至30.8%;与采用EG/DMMP/ATH三元阻燃体系的RPUF复合材料相比,采用加入DOPO-HQ的四元阻燃体系的RPUF复合材料的热释放速率峰值（PHRR）、总热释放量（THR）、总烟释放量（TSR）均有所下降,残炭率得到了进一步提升,说明DOPO-HQ与EG/DMMP/ATH所构建的四元阻燃体系在成炭性方面具有协同效应;此外,通过扫描电子显微镜（SEM）对残炭进行表征,验证了四元阻燃体系在凝聚相中能够发挥优异的成炭阻隔效应,并能够在燃烧的初期、中期和末期发挥逐级释放阻燃效应。     

膨胀石墨对乙烯基硅橡胶的阻燃作用研究

将可膨胀石墨(EG)添加到乙烯基硅橡胶中并采用过氧化物硫化制备了硅橡胶材料,对其阻燃性能和燃烧行为进行了研究.结果表明,当EG的添加量为5份时,材料在垂直燃烧测试中通过了UL 94 V-0级,且能离火自熄,极限氧指数达到了33.0％;与纯硅胶材料相比,EG的加入有效降低了材料的热释放和烟释放;材料与火焰接触区域,EG完...     

DIDOPO与POSS/EG协同阻燃环氧树脂泡沫及机理研究

以对苯乙基桥链9,10⁃二氢⁃9⁃氧杂⁃10⁃磷杂菲⁃10⁃氧化物（DIDOPO）、聚甲基倍半硅氧烷（POSS）、膨胀石墨 （EG）为复配阻燃剂对环氧树脂（EP）泡沫进行阻燃改性,研究了复配阻燃剂对EP泡沫材料的阻燃效果和阻燃机理。结果表明,当DIDOPO/POSS=3∶1（质量比,下同）、DIDOPO/EG=1∶3时,复配阻燃体系的阻燃效果最佳;添加20 %（质量分数,下同） DIDOPO/POSS复配阻燃剂的加入可以使EP泡沫的UL 94测试达到V⁃0级; 添加20 %的 DIDOPO/EG复配体系可以使EP泡沫的极限氧指数（LOI）提高至30.8 %,UL 94测试达到V⁃0级;阻燃体系具有一定的抑烟效果。     

水滑石填充PVC复合材料的制备及性能研究

采用液态丁腈橡胶（LNBR）对水滑石（HT）进行表面包覆改性制备了LNBR/HT,并用其填充聚氯乙烯（PVC）制备了复合材料,采用红外光谱仪（FTIR）简支梁冲击试验机、万能试验机、氧指数测定仪、动态力学分析仪（DMA）、、扫描电子显微镜（SEM）等仪器研究了LNBR对HT的改性方式和改性前后HT含量对复合材料力学性能、阻燃性能、动态力学性能及微观形貌的影响。结果表明,LNBR对HT的改性为物理改性,由于LNBR与PVC基体有良好的相容性,经LNBR改性的HT在PVC基体中的分散性得以改善,其与PVC基体的界面黏结作用增强;PVC/LNBR/HT复合材料较PVC/HT表现出优异的力学性能和阻燃性能;PVC/LNBR/HT复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度在LNBR/HT含量分别为5 份和10 份时分别达最大值,为29.8 MPa和17.7 kJ/m²;PVC/LNBR/HT复合材料的极限氧指数在LNBR/HT含量为40 份时达34.6 %;由于LNBR在复合材料体系中充当增容剂和增塑剂的双重作用,PVC/LNBR/HT复合材料的刚性增加,但耐热性出现小幅下降。