一种超支化聚酰胺成炭剂的合成及其阻燃聚丙烯的研究

以三聚氰胺(MEL)和乙二胺四乙酸(EDTA)为原料,在催化剂的作用下,合成了一种超支化聚酰胺成炭剂(HBPA),成炭剂和聚磷酸铵(APP)复配,用于PP材料的阻燃。结果表明,阻燃剂用量为30%时(HBPA∶APP=3∶2),阻燃PP的极限氧指数为27.5%,垂直燃烧等级达到UL 94V-0级,表明HBPA与APP具有良好的协效阻燃作用。     

不同粒径成炭剂阻燃聚丙烯体系的性能研究

以自制的三嗪系成炭发泡剂(CFA)为原料,采用球磨机对CFA进行研磨处理,制得不同粒径的CFA。成炭剂与其他阻燃剂复配加入到聚丙烯(PP)中制备阻燃PP材料,通过氧指数和垂直燃烧测定了材料的阻燃性能,同时还研究了材料的力学性能。结果表明:当CFA的粒径为10μm时,阻燃PP材料显示出最好的阻燃性能;随着CFA粒径的减小,材料的力学性能逐渐提高。同时利用扫描电镜测得了炭层的表面形貌,并对阻燃机理进行了研究。     

一种超支化聚酰胺成炭剂的合成及其阻燃聚丙烯的研究

以三聚氰胺(MEL)和乙二胺四乙酸(EDTA)为原料,在催化剂的作用下,合成了一种超支化聚酰胺成炭剂(HBPA),成炭剂和聚磷酸铵(APP)复配,用于PP材料的阻燃。结果表明,阻燃剂用量为30%时(HBPA∶APP=3∶2),阻燃PP的极限氧指数为27.5%,垂直燃烧等级达到UL 94V-0级,表明HBPA与APP具有良好的协效阻燃作用。     

季戊四醇基成炭剂对PP阻燃效果的分析

用3种不同的成炭剂:季戊四醇(PER)、1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)、二(1-氧代-4-亚甲氧基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷)苯基膦酸酯(BCPPO)复配酸源和气源,阻燃PP通过红外(IR),热重(TG),锥形量热分析和扫描电镜等,考察了3种不同成炭剂的吸水性、相容性、热性能、阻燃效率的异同及互相之间的关系,并探讨了其阻燃PP的机理,结果表明:在阻燃性、成炭性、相容性等方面PER经过改性的PEPA和BCPPO比PER有了明显提高,并且经二次改性后的BCPPO,在对PP的阻燃性能上比一次改性的PEPA有了较大幅度的提高,原因是由成炭剂含炭量引起,3种成炭剂的炭含量排序是BCPPO>PEPA>PER.     

三嗪类成炭剂的制备及其阻燃聚丙烯的研究

以三聚氯氰和4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为原料制备了具有三嗪环与苯环交替结构主链的新型三嗪类成炭剂(CA-ODA),并将其与聚磷酸铵（APP）复配,用于阻燃聚丙烯（PP）。采用热失重分析方法和锥形量热仪研究了不同质量配比的APP/CA-ODA阻燃体系对PP热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,CA-ODA自身具有良好的热稳定性和成炭性能,三嗪环和苯环交替结构能够促进PP成炭,从而有效地提高了PP的阻燃性能。当APP/CA-ODA体系总添加量为25%,二者质量配比为2:1时,PP复合材料的热释放速率峰值由1046 kW?m-2降低至334 kW?m-2,并且残炭量高达41.5 %。     

PP成炭阻燃研究进展

从聚合物成炭、含硅化合物协效成炭、金属及其化合物催化成炭和无机纳米材料协效成炭等方面,综述了聚丙烯(PP)在成炭阻燃领域的研究进展。通过添加不同的协效成炭剂可以提高PP燃烧时的成炭量和成炭效率。运用多种方法协同作用正成为PP阻燃的研究方向。     

改性聚磷酸铵对三嗪类膨胀阻燃聚丙烯性能的影响

由改性聚磷酸铵(APP)、自制的三嗪类成炭发泡剂(CFA)等复配制成膨胀型阻燃剂(IFR),以二氧化硅、二氧化钛等为协效剂阻燃聚丙烯(PP)。研究了不同组分的IFR及协效剂对阻燃PP复合材料阻燃性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明:改性APP的亲水性下降;由改性APP/CFA(4/1)、二氧化硅协效剂复配的PP复合材料阻燃性能、力学性能优良,助剂在PP基体中分散性好,热水浸泡后氧指数为32.5%,仍能达到UL94V—1级,失重率为2.92%。     

聚丙烯材料无卤阻燃改性研究进展

综述了近年来聚丙烯(PP)材料无卤阻燃改性技术的研究进展,并分析了其阻燃机理.用于PP材料的无卤阻燃剂以镁-铝系阻燃剂,磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂等为主.其中,无卤阻燃PP技术的研究中以成炭剂的开发及其复配方案最多,因此还对PP用成炭剂分子结构、应用方案等进行了详细介绍.     

三嗪类大分子成炭剂的合成及其在聚丙烯中应用

以三聚氯氰、乙醇胺和乙二胺为原料,通过分子设计合成新型三嗪类大分子成炭剂(TBM),并将其与聚磷酸铵(APP)复配,用于阻燃聚丙烯(PP)。研究了APP/TBM的质量比对PP阻燃性能、热稳定性能和耐水性能的影响。结果表明,APP/TBM对PP具有良好的阻燃作用。当APP和TBM的总质量分数为25%、质量比为2∶1时,PP/APP/TBM的极限氧指数达到32.5%,且达到UL-94 V-0级;同时,经耐水测试后仍能达到UL-94 V-0级。     

聚磷酸铵/三嗪成炭剂/碳纳米管复配体系对聚丙烯阻燃性的影响

以三聚氯氰和4,4’-二氨基二苯砜为原料制备了新型的三嗪类成炭剂(CA-DDS),并将与聚磷酸铵(APP)复配后用于阻燃聚丙烯(PP)。研究了不同配比的APP/CA-DDS阻燃体系对PP热稳定性和阻燃性能的影响,并进而对比了少量碳纳米管的引入对APP/CA-DDS阻燃体系的提高作用。结果表明:所合成的三嗪类成炭剂CA-DDS具有良好的热稳定性和成炭性能,与APP复配使用可以促进PP成炭,有效地提高PP的阻燃性能,热释放速率峰值由1 046 kW/m2降低至660 kW/m2。在APP/CA-DDS总质量分数为25%,二者质量配比为2∶1的基础上添加质量分数1%的碳纳米管后,可进一步提高PP的阻燃性能,热释放速率峰值降低至352 kW/m2。     

多羟基结构三嗪成炭剂在膨胀阻燃PP中的应用

以二乙醇胺为侧链,三聚氯氰和哌嗪为主链,采用一锅法制备了一种多羟基三嗪成炭剂(CDP),将其与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀阻燃剂(IFR)用于阻燃聚丙烯(PP)。采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重分析等手段研究了阻燃PP的阻燃性能和热稳定性,并用扫描电子显微镜(SEM)对炭层形貌进行了研究。结果表明,APP和CDP具有良好的协同阻燃效果,当APP与CDP质量比为2∶1时,协同阻燃效果最优,仅添加20% IFR,即可使PP达到UL94 V–0级别,LOI为29.5%。热失重分析表明该复合材料在800℃具有最高的残炭量,SEM也显示形成了连续致密的炭层。     

聚丙烯阻燃剂的研究进展

介绍了多种聚丙烯阻燃剂的阻燃机理和应用,重点介绍了目前存在问题及解决方法,并提出了以后的发展趋势.     

三嗪齐聚物成炭剂合成的研究

研究了合成新成炭剂三嗪类齐聚物的反应因素对产物收率的影响,通过实验结果的分析得到了最优化的条件:反应温度100℃,反应时间1h,缚酸剂滴加时间1.5h。并通过方差分析,得到了因素对收率影响的显著性,并在最优化条件下进行了重复实验。结果表明,正交设计法用于三嗪齐聚物的合成是有效的。     

哌嗪基和乙二胺基三嗪成炭剂合成及性能比较

通过合成产率及阻燃性能测试对哌嗪基和乙二胺基三嗪成炭剂的合成及性能进行了比较研究。结果表明:和哌嗪基成炭剂相比,乙二胺基成炭剂的水溶性较大,氯质量分数较高,产率较低;哌嗪基成炭剂的热稳定性和阻燃效果好于乙二胺基成炭剂的。当哌嗪基成炭剂与聚磷酸铵(APP)复配的膨胀型阻燃剂质量分数为28%时,聚丙烯(PP)的阻燃级别可通过V-0级;而乙二胺基成炭剂与APP复配的膨胀型阻燃剂质量分数为28%时,阻燃PP燃烧过程中有滴落,其阻燃级别仅达到V-1级。     

新型成炭剂对PE-LD阻燃性能的影响

以多聚磷酸铵（APP）与新型成炭剂（CNCH-DA）复配成新型膨胀型阻燃剂（IFR）,采用氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪、微型量热仪、热重分析仪和扫描电子显微镜研究了CNCH-DA 对低密度聚乙烯（PE-LD）/IFR复合材料阻燃性能的影响。结果表明,当APP与CNCH-DA以质量比5:1复配时,PE-LD/IFR复合材料的极限氧指数达到27.5 %,且达到UL 94 V-0级;当APP与CNCH-DA复配后,PE-LD的燃烧性能下降;APP与CNCH-DA复配后,PE-LD/IFR复合材料的热降解有所推迟;PE-LD/IFR在燃烧后能形成致密且蓬松的炭层,起到良好的阻燃效果,而PE-LD/CNCH-DA则形成蓬松而不致密的微球,阻隔能力差。     

新型聚酰胺成炭剂的制备及其对ABS的阻燃效应

用对苯二甲酰氯和1,3-丙二胺通过界面缩聚合成了一种新型聚酰胺成炭剂(PPTA),研究了有机溶剂种类、单体摩尔比以及反应时间对其比浓黏度的影响,确定了最佳合成工艺,采用傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱和热失重分析等方法对产物的结构进行了表征。并探讨了以PPTA为碳源,聚磷酸铵(APP)为酸源的膨胀型阻燃体系对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的阻燃效应。结果表明,PPTA可显著提高ABS/APP复合材料在高温下的残炭量和阻燃性能,当PPTA的添加量为7.5%(质量分数,下同),APP的添加量为22.5%时,复合材料的极限氧指数达到最大值32.4%,并且通过垂直燃烧UL 94的V-0级;炭层结构的微观形貌显示成炭剂PPTA的加入能促进阻燃体系在燃烧后表面形成均匀、致密的炭层结构。     

超支化芳胺三嗪聚合物的合成及其对聚丙烯阻燃性能影响的研究

以三聚氯氰和对苯二胺为原料,以丙酮为溶剂,采用一步法合成了一种具有超支化结构的新型芳胺三嗪聚合物,用红外光谱证实了其结构,将该产物与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR),研究了其对聚丙烯(PP)阻燃性能的影响。结果表明,在氮气氛围下,合成的新型芳胺三嗪聚合物在600 ℃的残炭量为44.8 %,具有较好的成炭阻燃性能;添加该类新型IFR后,PP的极限氧指数从17.5 %提高到27.0 %,热释放时间延后625 s,热释放速率峰值降低85.7 %。     

阻燃成炭剂二甲基硅氧基双笼环磷酸酯的合成

1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)与二甲基二氯硅烷反应合成阻燃成炭剂——二甲基硅氧基双笼环磷酸酯,即二甲基硅酸二{1-氧基磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷-(4)-甲}酯(DSDE)。考察了不同溶剂、反应温度和反应物配比对产物产率的影响,得到了最佳的反应条件是PEPA与二甲基二氯硅烷的摩尔比为2.16∶1,产率达92.6%。通过FTIR、1HNMR、元素分析、差热分析及极限氧指数表征了产物的结构及性能。研究表明,目标产物有较好的阻燃成炭性和热稳定性。     

长链磷腈衍生物的制备及其在聚丙烯中的阻燃应用

利用亲核取代反应合成了六十二氨基环三磷腈(HDCP)和六辛氨基环三磷腈(HOCP),将合成的HDCP和HOCP添加到聚丙烯(PP)/聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)体系中,并通过极限氧指数、垂直燃烧测试UL 94和锥形量热分析等研究了体系的阻燃性;通过力学性能测试研究了HDCP和HOCP对材料力学性能的影响。结果表明,当HDCP和HOCP的用量分别为2 %时,阻燃效果最佳,极限氧指数均比纯PP提高了13 %左右;随着HDCP和HOCP加入量的增大,材料的冲击强度逐步增加,但是断裂伸长率却逐步降低。