含季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐环氧树脂的阻燃性能

合成了一种新型廉价高分子膨胀阻燃剂?季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐. 红外光谱表明,该阻燃剂的结构为双环笼状含磷大分子. 将其应用于环氧树脂,所得阻燃环氧树脂采用热重分析、锥形量热仪研究其热解、阻燃性能,并用Broido方程计算热解活化能的变化. 结果表明,阻燃环氧树脂的平均热释放速率降低30.7%,总热释放量降低52.2%,烟气排放量降低42.7%,CO产率降低70.5%,CO2产率降低73.5%,剩炭率增加19.1%,添加30%的阻燃剂可使材料氧指数达30.5,阻燃效果与DOPO类似. 环氧树脂热解活化能为73.5 kJ/mol,添加阻燃剂后其值为83.5 kJ/mol,降低10 kJ/mol,表明阻燃剂对环氧树脂的热解具有催化成炭作用.     

CuO微胶囊处理ABS的锥形量热及热解

采用热重分析和锥形量热分析研究添加CuO微胶囊阻燃剂的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile- Butadiene-Styrene, ABS)的热解和阻燃性能,并用Broido方程计算ABS的动力学参数热解活化能的变化. 结果发现,添加CuO微胶囊的ABS热量释放、烟气、CO和CO2排放等参数降低,表明CuO微胶囊对ABS具有较好的阻燃、抑烟效果. 添加CuO微胶囊的ABS热解反应表观活化能升高21 kJ/mol,表明CuO微胶囊提高了ABS的热稳定性,使材料热解困难;同时其剩炭量提高27.2%,表明CuO微胶囊具有催化成炭、减少可燃性气体的作用.     

硼-铝在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同作用

通过热分析和锥形量热研究了硼-铝在膨胀型阻燃聚丙烯（PP）中的协同作用。热分析显示膨胀型阻燃剂KDIFR中,引入铝元素,由于催化脱水促进降解的作用,使剩碳率降低至14.6 %;引入硼元素,由于促进可燃小分子的生成,催化降解,也使剩碳率降低至5.9 %;硼铝共存时二者之间的协同作用可以降低在高温区的降解速率,提高剩碳率至19.7 %。PP/KDIFR的锥形量热表明,铝元素增大了热释放速率、释热总量、CO、CO₂和烟释放量;硼元素燃烧前期能减少热释放速率、释热总量、CO和CO₂释放量,有明显的抑烟作用,使阻燃效果略有提高。硼铝共存显著降低热释放速率、释热总量、CO、CO₂和烟释放量,大大提高了阻燃效果。     

硼元素在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同作用

摘要：通过燃烧性能测定、热分析和锥形量热等方法研究了硼元素在膨胀型阻燃聚丙烯（PP）中的作用。热分析表明,膨胀型阻燃剂（KDIFR）的加入明显的促进了PP成炭,使剩炭率提高,放热量减小,硼元素的引入剩炭率略有降低,放热量增大。锥形量热图表明KDIFR显著减少了PP燃烧过程的热释放速率,释热总量,及CO2和CO释放量,这种效果在硼引入后,受热燃烧初期得以促进,但随着时间的延长减弱。实验证明KDIFR使PP由聚烯烃类燃烧转变为纤维类燃烧,而硼元素的引入促进了这一转变,显著减缓了火焰传播速率,阻燃效果更加突出。     

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.     

硅酸盐对软PVC阻燃性和热性能的影响

研究了硅酸盐对软聚氯乙烯(PVC)的阻燃作用。通过热分析法研究了经阻燃处理后软PVC从室温到800℃的热降解过程;通过剩炭率的测定,结合用扫描电子显微镜(SEM)对样品燃烧后剩炭结构的观察,探讨了硅酸盐的阻燃机理。结果表明:经硅酸盐处理的样品具有较高的氧指数(OI)和剩炭率,与未处理的样品相比具有较好的阻燃性能。硅酸盐的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低,最大失重速率加快,硅酸盐对软PVC的阻燃主要是由于凝聚相的Lewis酸催化作用以及高温下生成的玻璃体对剩炭的保护作用造成的。     

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。     

氨基树脂膨胀型阻燃剂处理环氧树脂的阻燃机理

合成了一种氨基树脂膨胀型阻燃剂(AIFR),将其用于环氧树脂(EP)中。采用热重、红外光谱和扫描电镜研究了阻燃EP的热解性能和阻燃机理。结果表明:AIFR用量为25%时,EP阻燃性能达到UL94V—0级,氧指数28.4%;AIFR使EP热解提前,热解活化能降低,剩炭增加,红外光谱中吸收峰强度减弱;AIFR对EP的热解具有催化成炭作用;AIFR阻燃EP具有很好的膨胀发泡效果,剩炭的连续性、韧性和强度得到了明显改善。     

阻燃大豆蛋白纤维的热性能研究

为了提高阻燃性,用四溴酞酐(TBPA)加有机二酸体系对大豆蛋白纤维进行了阻燃处理,然后用极限氧指数(LOI)、剩炭率表征了它的阻燃性能,用热分析和扫描电子显微镜研究了它的热性能。结果表明:与纯大豆蛋白纤维相比,阻燃处理后的大豆蛋白纤维的极限氧指数和剩炭率提高,热分解起始温度降低,阻燃性能得到了明显改进。     

含氟磷酸盐型离子液体对软质聚氨酯的协效阻燃研究

制备了复合阻燃软质聚氨酯泡沫(FPUF),研究了三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、可膨胀型石墨(EG)和离子液体(IL)对FPUF泡沫的阻燃影响。利用氧指数(LOI)确定3种复合阻燃剂的最佳配比,通过热重(TG)和锥形量热(CCT)分析了阻燃剂对FPUF的阻燃和热稳定性的影响。结果表明,当MPP、EG、IL的质量比为7.5∶7.5∶2时,制备的阻燃FPUF的LOI达到最高27.5%;TG显示了FPUF/MPP/EG/IL的残炭量高于纯FPUF和FPUF/MPP/EG;CCT表明了热释放速率峰值和总热逐渐降低,烟释放量及CO生成率减少;因离子液的添加使炭层更加致密,3种阻燃剂协效阻燃,改善了阻燃效果,降低了火灾危险性。     

三嗪膨胀阻燃剂/硅酸镁协效阻燃TPU的制备及性能研究

以三嗪成炭发泡剂（CFA）及聚磷酸铵（APP）复配成膨胀阻燃剂(IFR),以硅酸镁(MgSiO3)为协效剂添加到热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中制备阻燃TPU材料,研究了阻燃TPU材料的阻燃性能、力学性能、热降解行为和炭层的表面形貌。结果表明,纯TPU材料的极限氧指数仅为22.0 %,在空气中极易燃烧,当IFR添加量为28 %（质量分数,下同）,MgSiO3添加量5 %时,材料的极限氧指数提高到37.1 %,通过UL 94 V-0级,表现出很好的阻燃效果;但是IFR/MgSiO3的加入使材料的拉伸强度和断裂伸长率明显下降,也使得TPU材料的起始热分解温度提前,最大热降解速率峰值降低,同时材料的残炭量得到了很大程度的提高。     

金属配合物对软聚氯乙烯的阻燃消烟作用

利用热分析的方法研究了以Al(OH)3和Mg(OH)2为基础，含有Fe、Co、Ni或Cu的金属配合物的复合阻燃剂对软聚氯乙烯(PVC)的阻燃消烟作用。研究了软PVC从室温到1073K的热降解过程。利用Kissinger方程给出了其动力学参数。结果表明：阻燃处理过的软PVC具有较好的阻燃消烟性能，如较高的氧指数和剩炭率，较低的烟密度等级和最大烟密度，力学性能有所降低。     

The application of organophosphorus flame‐retardants in epoxy resin

The influence of two novel aryl phosphate mixtures on fire retardancy and the thermal stability of epoxy resin were studied. Combustion behavior, decomposition pathway, and thermal and thermo‐oxidative degradation of the epoxy resin were examined by using the limiting oxygen index, vertical burning test (UL‐94), cone calorimeter test, thermogravimetric analysis, and thermogravimetry coupled with Fourier‐transform infrared spectroscopy. The morphology of the residues from the degradation of flame‐retarded epoxy resins was investigated by using scanning electron microscopy. Data from the cone calorimeter test demonstrated that the total heat evolved, heat release rate, and peak heat release rate decreased significantly when the epoxy resin contained these retardants. Moreover, a 20 wt% of both phosphate mixtures in the epoxy resin allowed for a satisfactory oxygen index (30–33%) and for UL‐94 V2 to be achieved. The condensed‐phase and gas‐phase actions of these aryl phosphate flame‐retardants are proposed as the mode of flame‐retardancy in epoxy resins. J. VINYL ADDIT. TECHNOL., 23:142–151, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers     

聚氨酯/改性蒙脱土纳米复合材料的热稳定性及阻燃性

综述了近年聚氨酯/改性蒙脱土纳米复合材料的热稳定性及阻燃性的研究进展,包括材料的制备方法、热稳定性(热分解温度及热失重)、阻燃性(氧指数、释热速率、火灾性能指数与质量损失速率)及的蒙脱土改性材料与常规阻燃剂(磷酸酯(盐))的阻燃协效作用。     

三聚氰胺和磷酸对大豆蛋白纤维的阻燃研究

用三聚氰胺和磷酸协同体系对大豆蛋白纤维（天鹅绒,38％大豆蛋白纤维／38％棉／24％涤纶）进行阻燃处理（主要对天鹅绒制品中的大豆蛋白纤维的处理）,并采用了限氧指数（LOI）、剩炭率、热分析、扫描电子显微镜（SEM）等方法对处理前后大豆蛋白纤维的阻燃性能及其热降解机理进行了研究．对比未阻燃的样品,阻燃处理后的大豆蛋白纤维的剩炭率、氧指数升高,热降解起始温度降低,阻燃性得到明显改善．     

Thermal degradation and fire performance of wood treated with various inorganic salts

The effects of Na₂WO₄, Na₂SnO₃, and Na₂MoO₄ on the thermal decomposition and fire performance of wood were characterized by thermogravimetric analysis, differential thermogravimetry, differential thermal analysis, and thermogravimetry–mass spectrometry analysis. The kinetics of thermal degradation were analyzed using Doyle's equation and the limiting oxygen index was shown to be enhanced by the addition of Na₂WO₄, Na₂SnO₃, and Na₂MoO₄. The addition of these chemicals caused a decrease in the decomposition temperature, a reduction in weight, and an increase in the amount of char produced. The activation energies of the samples were also decreased after treatment by these flame retardants, during both the charring stage and the calcining stage. The flame retardants were shown to be able to catalyze the dehydration reaction, resulting in the formation of more H₂O, CO₂, and char molecules, but less levoglucosan and levoglucose. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

氢氧化铝对乙烯-丙烯酸丁酯共聚物力学与阻燃性能及热降解行为的影响

采用极限氧指数、热重分析（TG）和差示扫描景热分析（DSC）等技术和手段研究了乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA）／氢氧化铝（ATH）复合材料的阻燃性能和热降解行为，探讨了ATH的添加量对EBA力学性能和熔体流动速率的影响。实验数据表明，ATH的引入能恶化材料的力学性能和加工性能；但可提高材料的阻燃性能，当ATH的添加量为60％时，阻燃材料的极限氧指数可达33．1％。ATH提高了EBA在高温下的热稳定性，降低了EBA的热降解速率，扩大了热失熏温度范围。ATH以吸热方式在凝缩相和气相中发挥阻燃作用；此外，ATH分解形成的活性Al2O3对EBA还具有成炭催化作用，在一定程度上显示出了ATH的凝缩相阻燃作用。     

聚铝硅氧烷对聚碳酸酯的阻燃作用

采用水解缩合法制备了聚铝硅氧烷,用极限氧指数、热失重分析、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱研究了聚铝硅氧烷对聚碳酸酯（PC）的阻燃作用机理。结果表明,聚铝硅氧烷可明显提高PC的极限氧指数;在热降解过程中,聚铝硅氧烷可使PC的最大热降解速率降低,800 ℃残炭率显著提高,在PC中添加5 %（质量分数,下同）的聚铝硅氧烷可使PC的800 ℃残炭率提高44.1 %;在燃烧过程中,聚铝硅氧烷会迁移到PC表面,与PC的降解产物发生相互作用,促进残炭的形成,硅(Si)和铝(Al)积聚在材料表面形成富含Si、Al的绝缘炭层,抑制了材料的进一步降解,阻碍了热量和可燃性气体的传递,从而有效地改善了PC的阻燃性能。