含PEPA/纳米Al(OH)3的膨胀型阻燃聚丙烯研究

用磷酰基季戊四醇（PEPA）替代传统的季戊四醇作为炭源，与APP、三聚氰胺复合组成膨胀型阻燃剂（IFR），制备了膨胀型阻燃聚丙烯（IFR-PP）。讨论了阻燃剂对IFR-PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性的影响，以反纳米Al（OH）3对该阻燃体系的影响。结果表明：PEPA在阻燃效果上优于季戊四醇，且PEPA对IFR-PP力学性能的影响小于季戊四醇，当PEPR用量为5份，纳米Al（OH）3用量为15份时，阻燃级别达UL-94 V-0级。同时，纳米Al（OH）3的添加使IFR-PP体系阻燃效果得到提高，且对材料的热稳定性反力学性能影响较小。     

Mg（OH）2/Al（OH）3阻燃电缆护套料性能的研究

采用低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯/三元乙丙橡胶(PE-LD/EVA/EPDM)共混物为电缆护套料的基材,分别以复配的氢氧化镁/氢氧化铝[Mg(OH)2/Al(OH)3]和单组分的Mg(OH)2为阻燃体系,研究了这两种阻燃体系对材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,随着Mg(OH)2/Al(OH)3比例的增大,材料的拉伸强度和极限氧指数增加,但断裂伸长率不断下降;在以Mg(OH)2为阻燃剂的体系中,材料的极限氧指数与Mg(OH)2的添加量成正比,而拉伸强度和断裂伸长率与其成反比,当Mg(OH)2的添加量在40～50份时,材料的极限氧指数能够达到29%以上,力学性能也优于Mg(OH)2/Al(OH)3体系阻燃的材料。     

Mg-Fe-LDH对HDPE阻燃特性的影响

以高密度聚乙烯为基体(HDPE),氢氧化铝[Al(OH)3]和自制的镁铁双氢氧化物(Mg-Fe-LDH)为复合阻燃剂,采用熔融共混的方式制备得到了HDPE/Mg-Fe-LDH/Al(OH)阻燃材料。通过锥形量热测试获得了材料热释放速率(HRR)、质量损失(MLR)、CO生成速率、点燃时间等燃烧特性参数,分析了Mg-Fe层状双氢氧化物和氢氧化铝在HDPE复合材料中的协效阻燃作用。结果表明,当阻燃剂总量为40%,其中,Mg2+、Fe3+的摩尔比为3∶1,Mg-Fe-LDH用量为2%时,HDPE具有良好的阻燃性能,为开发适用HDPE的层状双氢氧化物阻燃剂提供了参考依据。     

聚丁二酸丁二醇酯/氢氧化铝阻燃复合材料的性能研究

熔融挤出制备了聚丁二酸丁二醇酯/氢氧化铝(PBS/Al(OH)_3)阻燃复合材料,并对其熔体流动性、热稳定性、阻燃性能和力学性能进行研究。结果表明,Al(OH)_3的加入降低了PBS的熔体流动速率,Al(OH)_3的受热分解导致PBS/Al(OH)_3复合材料热稳定性降低,但有效提高PBS的阻燃性能;刚性Al(OH)_3提高PBS拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量,但由于与PBS的相容性较差,降低PBS的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度;Al(OH)_3含量大于50%(质量分数)时,PBS/Al(OH)_3复合材料弯曲过程中呈现出脆性断裂行为,导致弯曲强度降低。     

Mg(OH)2/Al(OH)3/包覆红磷阻燃SEBS/PS共混物

研究了Al(OH)3,Mg(OH)2包覆红磷(10份)对苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/聚苯乙烯(PS)阻燃性能的影响.结果表明,Mg(OH)2用量为80份时阻燃级别达V-2,氧指数达到29%,但力学性能较差;AI(OH)3用量为80份时阻燃效果不很理想,但对力学性能影响较小;Mg(OH)2/Al(OH)3/包覆红磷体系中Mg(OH)2用量大于Al(OH)3时综合阻燃效果最好.阻燃体系的热释放速率降低,有效燃烧热出现峰值延后.     

LDPE/LLDPE/纳米Mg(OH)2阻燃体系的研究

以LDPE/LLDPE(60:40)共混体系为基础,添加阻燃剂纳米Mg(OH)2,考察聚乙烯/纳米Mg(OH)2共混复合体系的阻燃性能、力学性能以及加工工艺条件.实验表明:随着Mg(OH):份量的增加,发烟量逐渐减少,纳米Mg(OH),添加量大于40%以后,发烟量逐渐趋近于零,说明纳米氢氧化镁在PE阻燃系统中具有优异的抑烟作用;随着阻燃剂纳米Mg(OH),的增加,燃烧级别最后升高至FV-O级.阻燃体系的力学性能随着纳米Mg(OH)2的增加而下降,当纳米氢氧化锾质量含量达到50%时,材料转为脆性.流动性随纳米Mg(OH)2含量的增加而下降.     

水滑石对IFR/HDPE复合材料的协效作用

利用熔融共混法制备了水滑石(LDH/)膨胀型阻燃剂(IFR/)高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并对复合材料的力学性能、阻燃性能、热稳定性能和燃烧炭层结构进行了研究。结果表明:LDH对复合材料具有明显的增强作用,在聚磷酸铵/丙三醇/三聚氰胺/HDPE体系中增强幅度最大;LDH能有效提高复合材料的氧指数,且在丙三醇和季戊四醇阻燃复合体系中能有效抑制熔滴和发烟量;LDH可以促进膨胀阻燃体系形成质密多孔炭层并,提高炭层的强度。     

聚丁二酸丁二醇酯/淀粉共混物阻燃改性的研究

以聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)复配制得膨胀型阻燃剂(IFR), 通过密炼机共混制备了阻燃聚丁二烯丁二醇酯(PBS)/淀粉复合材料(PBSS/IFR),并研究了各组分配比及含量对复合材料阻燃性能、热稳定性及力学性能的影响。结果表明,甘油糊化淀粉含量为20 %(质量分数,下同)、甘油/淀粉质量比为3∶1、IFR含量为24 %、APP/MA质量比为5∶1时,复合材料的极限氧指数达到34.5 %;加入IFR后,阻燃复合材料的阻燃性能和热稳定性均提高。     

膨胀型阻燃剂PEPA/MPP阻燃LGFPP性能研究

将季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配成一种膨胀型阻燃剂(IFR),用于对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)进行阻燃。采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、扫描电子显微镜观察、热重分析、力学性能测试等方法探讨了该IFR组成对LGFPP的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明,IFR的总添加量为20%,当PEPA与MPP质量比为11∶9时,复配阻燃效果最佳,阻燃LGFPP的极限氧指数值为26.1%,UL–94燃烧等级达到V–0级;生成的炭层致密、连续性好且稳定;阻燃LGFPP表现出较好的热稳定性与力学性能。     

ATH/EVMT/ATO复合阻燃剂对HDPE阻燃性能的影响

将高密度聚乙烯(HDPE)作为主要原料,POE-g-MAH为相容剂,氢氧化铝(ATH)、膨胀蛭石(EVMT)和三氧化二锑(ATO)为复合抑烟阻燃剂,通过密炼、粉碎和注塑等工艺制备了抑烟型阻燃HDPE材料.分析了 POE-g-MAH含量、ATH/EVMT配比及(ATH/EVMT)填充量对HDPE材料力学性能和阻燃性能的影...     

无卤阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为

利用锥形量热仪(CONE)和热失重分析(TG)研究了化学膨胀阻燃剂(IFR)、氢氧化铝/红磷(Al(OH)3/P)及二者复合阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为。结果表明,阻燃剂用量为40份,聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)质量比为3∶1时,SBR/APP/PER的热释放速率及生烟速率均大幅度下降,阻燃效果较好;Al(OH)3与P质量比为26∶14时,可有效降低SBR/Al(OH)3/P的热释放速率,但生烟速率较大;将APP/PER∶Al(OH)3/P=1∶1复配,SBR/IFR/Al(OH)3/P的热释放速率和生烟速率没有进一步改善,协同效应不明显。热失重研究表明,空气气氛下,试样SBR/IFR/Al(OH)3/P在300~500℃时,Al(OH)3/P反应使得SBR分解速度下降;在500~800℃时,APP与PER形成炭层,有效地起到隔热隔氧的作用,从而抑制炭黑的分解;两者复合使用,使阻燃SBR分解速度降低,热稳定性提高。     

PE-HD/膨胀型阻燃剂/蛭石阻燃复合材料的制备与性能研究

通过熔融插层法制备了高密度聚乙烯（PE-HD）/膨胀型阻燃剂（IFR）/有机蛭石（OVMT）阻燃复合材料,探讨了IFR中聚磷酸蜜胺（MPP）与季戊四醇（PER）质量比对复合材料阻燃性能以及OVMT添加量对熔融插层效果的影响。实验数据显示,在阻燃剂为30质量份的情况下,复合体系IFR中MPP与PER的最佳质量比为3：1,OVMT添加量为2 %（质量份,下同）时熔融插层效果最好。此时PE-HD/IFR/OVMT体系 （70/28/2）的极限氧指数为28.6 %,垂直燃烧（UL94）等级达到V-1级。此外,实验还表明,适量增容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐（PE-HD-g-MAH）对熔融插层效果有促进作用。     

无卤阻燃剂在聚乙烯中的应用

采用氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺等无卤阻烯剂及其复合体系,对聚乙烯（PE）进行阻烯研究,结果表明：氢氧化铝、氢氧化镁及红磷复配体系具有很好的阻烯协同效应,聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺膨胀性体系应用于PE,极限氧指数可达28.8。     

MPP/PER/APP阻燃PP的阻燃及热裂解行为

采用聚磷酸蜜胺(MPP)／季戊四醇(PER)／聚磷酸铵(APP)三元膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯(PP),测定了阻燃PP的极限氧指数(LOI)、UL94V阻燃性及热稳定性,以傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了阻燃PP的热分解残余物。以锥形量热仪(CONE)测定了阻燃PP的诸多与火灾有关的阻燃参数,包括释热速度、质量损失速度、总释热量、有效燃烧热、比消光面积及引燃时间等,以光电子能谱(XPS)测定了阻燃PP残炭表面的元素组成及XPS曲线拟合数据,还以扫描电镜(SEM)观测了阻燃PP残炭的形态。     

Effect of intumescent compositions on flammable properties of ethylene vinyl acetate and polypropylene

An intumescent flame retardant (IFR) system was prepared by 2 ways. Firstly, bis(2,6,7‐trioxa‐1‐phosphabicyclo[2,2,2]octane‐1‐oxa‐4‐hydroxymethyl) phosphonate methyl (bis‐PM) was synthesized and characterized by ¹H nuclear magnetic resonance (NMR), ³¹P NMR, and Fourier transform infrared spectroscopies. This carbonization agent was mixed with melamine (ME), ammonium polyphosphate (APP), and pentaerythritol (PER) to constitute an IFR system. Secondly, an IFR system by reaction was prepared by reaction, and the presence of compositions in product was confirmed by ¹H NMR and Fourier transform infrared. Both of systems enhanced the flammable retardation of ethylene vinyl acetate (EVA) and polypropylene (PP). Flammability and thermal behaviors of IFR‐EVA and IFR‐PP were investigated by vertical burning test (UL‐94 V) and thermogravimetric analysis. Results indicated that the IFR systems performed excellent flame retardancy and antidripping ability for PP. At 30 wt% loading, the optimum flame retardant formulations that are bis‐PM/ME: 4/1, bis‐PM/ME/PER: 3/1/1, APP/ME/PER: 3/1/1, and bis‐PM/ME/PER/APP: 1.5/1.5/1/1 give UL‐94 V‐0 rating. However, V‐0 rating results were only obtained for EVA when systems contain bis‐PM/ME: 4/1 and bis‐PM/ME/PER: 3/1/1. The char yield from decomposition of the IFR‐EVA and IFR‐PP has effects on the flame retardancy and antidripping behaviors of EVA and PP.     

改性赤泥协同膨胀型阻燃剂阻燃聚乙烯

以聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）复配的膨胀型阻燃体系（IFR）为主要阻燃剂,表面改性后的赤泥（Ti-MRM）作为协效剂阻燃聚乙烯（PE）,采用熔融共混法制备PE基阻燃复合材料（PE/IFR-Ti-MRM）。通过热重分析仪（TGA）、垂直燃烧仪（UL-94）、极限氧指数测定仪（LOI）及扫描电镜（SEM）等对其热氧稳定性、燃烧等级、阻燃性能和残炭形貌进行了表征与分析。结果表明：加入改性赤泥的PE/IFR-Ti-MRM复合材料形成的炭层更加致密和连续,当最优配比时,复合材料的极限氧指数达到32.2,燃烧等级达到V-0级;而PE/IFR阻燃复合材料的极限氧指数只能达到27.5,燃烧等级为V-2级。     

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。     

水性钢结构防火涂料的制备及其耐火性能研究

以水性树脂为基体,聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系,可膨胀石墨(EG)和绢云母为填料制备了水性膨胀型钢结构防火涂料;研究了基体拼合、膨胀阻燃体系、EG与绢云母配比对钢结构防火涂料性能的影响。结果表明:氯偏乳液与纯丙AC261P乳液质量比为22:3,APP、MEL、PER的质量比为4:3:3,可膨胀石墨和绢云母的质量比为5:3时,制备的防火涂料涂层受热膨胀倍率为5.68倍,形成了"蜂窝状"结构的膨胀炭质层,孔洞均匀致密,与钢板粘附性好、强度高,耐火性能好,耐火极限高达2 997 s。     

不同聚合度成炭剂在膨胀阻燃聚丙烯中的应用研究

以三聚氯氰、乙胺、乙醇胺和乙二胺为原料,通过控制物料比合成了4种不同聚合度的成炭-发泡剂(CFA)。将合成的CFA与聚磷酸铵(APP)及纳米二氧化硅复配成膨胀阻燃剂并添加到聚丙烯(PP)中,制备阻燃PP材料。通过热重分析、氧指数、垂直燃烧和力学性能测试研究了材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能。结果表明:随着CFA聚合度的增加,膨胀阻燃体系对PP材料的阻燃效率相应提高;阻燃剂的加入提高了PP材料的热稳定性,CFA聚合度的变化对阻燃PP材料的力学性能影响不大。当CFA的聚合度为40时,阻燃PP材料的阻燃性能和热稳定性能均达到最佳。