ATH和APP对聚乳酸/竹粉复合材料阻燃抑烟性能的影响

利用竹粉和聚乳酸为原料复合制备聚乳酸/竹粉复合材料,分别采用氢氧化铝(ATH)和聚磷酸铵(APP)阻燃剂对聚乳酸/竹粉复合材料进行阻燃抑烟处理并对阻燃处理后的复合材料进行性能测试。结果表明,两种阻燃剂的加入均使复合材料高温下的成炭率提高了约2倍,分别达到了24.7%和25.6%;ATH和APP的加入均有效提高了聚乳酸/竹粉复合材料的阻燃性能;其中,APP对复合材料燃烧过程中热量释放的抑制明显,其热释放速率在燃烧100s以后下降了近2倍,约为150kW/m2,但生烟量大;而ATH对复合材料的抑热效果不及APP,但抑烟效果显著,平均烟释放速率只有约0.02m2/s。     

粉煤灰及其与红磷复配阻燃EVA复合材料的性能

以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,粉煤灰(FA)为复配阻燃剂,通过添加协效阻燃剂红磷(RP)制得EVA/FA/RP复合材料。采用极限氧指数(LOI)测试、锥形量热仪测试、烟密度测试等研究了复合材料燃烧性能和生烟性能,并探讨了其阻燃及抑烟机理。结果表明:w(EVA)为50%,w(FA)为47%,w(RP)为3%时,制备的复合材料的LOI最高,达到了25.6%;与纯EVA相比,复合材料的热释放速率、质量损失、烟生成速率均显著降低,表现出良好的阻燃性能;在点火和未点火情况下,复合材料均表现出良好的抑烟性能。     

Bi_2O_3在软质PVC制品中的阻燃应用研究

将不同晶型的Bi2O3阻燃剂添加到软质PVC材料中,采用极限氧指数和烟密度评价Bi2O3对软质PVC的阻燃性能,并与常用的氧化锑(Sb2O3)和钼酸铵协同阻燃剂进行阻燃抑烟比较,结果表明:5%的β-Bi2O3阻燃剂添加至软质PVC时氧指数达35.5,烟密度为75%;而6%氧化锑与3%钼酸铵协同添加后软质PVC的氧指数达到35,烟密度为85.5%。SEM和TG/DSC表征Bi2O3在软质PVC中的分散和热分解特性,结果表明:β-Bi2O3的在PVC树脂中分散性优于α-Bi2O3,Bi2O3的加入使PVC前期热释放速率降低,后期分解释放小分子速度和数量均有所降低,增加了成碳率,从而提高PVC的氧指数和降低烟密度。     

新型阻燃木塑复合材料的制备及其性能研究

应用有机硅阻燃剂(FRX-210)及FRX-210与聚磷酸铵(APP)或有机磷氮阻燃剂(PNP)的复合阻燃剂制备了阻燃木塑复合材料,研究了阻燃剂对PE基木塑复合材料的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,FRX-210使木塑复合材料的极限氧指数(LOI)提高,且随FRX-210添加量的增加而增加,添加40份FRX-210,使木塑材料的LOI提高了34%。FRX-210使木塑复合材料的热、烟、CO、CO_2释放量显著降低,火灾性能指数提高,且对材料的力学性能的影响较小。FRX-210与APP及PNP对PE基木塑复合材料具有阻燃协效作用,且FRX-210与APP复配后的阻燃效果明显优于与PNP复配的效果。     

钼酸铵对EVA/NBR复合材料燃烧性能及热稳定性的影响

采用共混法在乙稀醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶（EVA/NBR）复合材料中加入钼酸铵（AHM）,通过烟密度测试、燃烧行为测试及热重分析研究了钼酸铵对复合体系的燃烧性能、抑烟性及热稳定性的影响。结果表明,添加1.0份（质量份,下同）AHM的复合材料的最大烟密度值降低到59.5 %,且烟密度等级仅为34.7,极限氧指数可达到33.3 %,UL 94垂直燃烧等级达到V-0级别,且燃烧时最大热释放速率从302 kW/m2降低到241 kW/m2;加入AHM后,复合材料的热稳定性提高;加入AHM后,烟密度实验后的残炭表面形貌更加致密。     

基于煤矸石构筑环境友好型阻燃EVA的性能研究北大核心

通过添加不同比例的煤矸石构筑环境友好型阻燃材料类水滑石(LDHs),X射线衍射结果显示LDHs结构完整。以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,LDHs为复配阻燃剂制备EVA/LDHs复合材料。采用极限氧指数仪、锥形量热仪、烟密度测试仪等研究了复合材料的燃烧性能和抑烟性能,并探讨了相应的阻燃及抑烟作用机理。结果表明:EVA3[n(Mg2+)∶n(Al3+)为3∶1]的极限氧指数最高,达到28.30%;与纯EVA相比,EVA/LDHs复合材料的热释放速率、质量损失、烟生成速率均显著降低,表现出良好的阻燃性能;在点火和未点火情况下,复合材料均体现出良好的抑烟性能。     

基于煤矸石构筑环境友好型阻燃EVA的性能研究

通过添加不同比例的煤矸石构筑环境友好型阻燃材料类水滑石(LDHs),X射线衍射结果显示LDHs结构完整。以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,LDHs为复配阻燃剂制备EVA/LDHs复合材料。采用极限氧指数仪、锥形量热仪、烟密度测试仪等研究了复合材料的燃烧性能和抑烟性能,并探讨了相应的阻燃及抑烟作用机理。结果表明:EVA3[n(Mg2+)∶n(Al3+)为3∶1]的极限氧指数最高,达到28.30%;与纯EVA相比,EVA/LDHs复合材料的热释放速率、质量损失、烟生成速率均显著降低,表现出良好的阻燃性能;在点火和未点火情况下,复合材料均体现出良好的抑烟性能。     

木粉填充HDPE/PVC复合材料的热稳定性及流变行为

以聚磷酸铵(APP)和Al(OH)3为阻燃剂,通过熔融挤出制备了具有阻燃性能的高密度聚乙烯/聚氯乙烯(HDPE/PVC)基木塑复合材料,研究了PVC对木塑复合材料热稳定性及流变行为的影响。热失重分析结果表明:APP和PVC均可促进木粉成炭,同时提高了HDPE的热稳定性;流变测试结果表明:PVC与木粉的相容性较HDPE要好,并能促进木粉在体系中均匀分散,改善木塑复合材料体系的加工流动性;锥形量热测试结果表明:PVC脱氯、Al(OH)3热分解均吸收大量热量,可降低复合材料的热释放速率与热释放总量。     

水滑石及其与硅胶复配阻燃EVA复合材料的性能研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,水滑石(LDHs)为复配阻燃剂,通过添加协效剂硅胶(SG)制得EVA/LDHs/SG复合材料。采用极限氧指数(LOI)、锥形量热仪测试(CCT)、烟密度测试(SDT)等手段对复合材料的燃烧性能和生烟性能进行了研究,并初步探讨了相应的阻燃及抑烟作用机理。LOI结果显示:ELS-4的LOI值最高达到了29.8%。CCT结果显示:复合材料相较于纯EVA热释放速率、质量损失、烟生成速率均有显著降低,体现出良好的阻燃性能。烟密度结果显示:在点火和未点火情况下,复合材料均体现出良好的抑烟性能。     

磷酸硼协效膨胀型阻燃剂对聚丙烯阻燃性能的研究

在膨胀型阻燃剂（IFR）中添加不同比例的协效剂磷酸硼（BP）制备复合阻燃剂,将复合阻燃剂加入聚丙烯（PP）中,制备阻燃PP复合材料。通过垂直燃烧、极限氧指数测试、锥形量热测试、热重分析和力学性能测试对PP复合材料进行表征。结果表明：BP对IFR具有显著的协同阻燃效果。当添加2%BP和13%IFR时,PP/IFR/BP复合材料（样品4#）阻燃性能最佳,燃烧等级达到V-0,极限氧指数达到30.8%。样品4#的热释放速率峰值、平均热释放速率、总产烟量和总释放热与加入15%IFR的阻燃PP相比,分别降低19.51%、4.40%、34.00%和6.87%,700℃时样品4#的质量保留率增加50%。燃烧过程中,PP/IFR/BP复合材料的硼元素在凝聚相中催化IFR交联成炭,较未添加BP的复合材料,PP/IFR/BP炭层膨胀程度更高且更致密。BP协效剂的添加降低了阻燃剂的添加量,明显提升复合材料的力学性能。     

壳聚糖/聚磷酸铵膨胀阻燃PP的阻燃及抑烟性能

为了提高聚丙烯(PP)的阻燃和抑烟性能,将壳聚糖(CS)作为膨胀型阻燃剂的碳源、聚磷酸铵(APP)作为膨胀型阻燃剂的酸源和气源,在此基础上通过熔融共混的方法制备了PP/CS/APP复合材料。采用极限氧指数仪、锥形量热仪等仪器研究了PP/CS/APP复合材料的的抑烟性及阻燃性。研究结果表明:CS/APP添加量为30%时,复合材料的极限氧指数值最大可达28.1%;且复合材料在烟气释放总量、CO和CO_2排放上明显降低,抑烟性得到了提升;热释放速率峰值、平均热释放速率值、平均有效燃烧热值、总热释放量值降低,成炭率升高,PP/CS/APP复合材料更难点燃;火灾性能指数明显提高,阻燃性能得到了大幅度提升,火灾蔓延指数显著减小,同时火灾危险性也相应降低。     

MoO3/ZnO/APP对硬质PVC抑烟阻燃性能的影响

通过均匀实验设计方法研究了MoO3/ZnO/APP（聚磷酸铵）三元复合抑烟阻燃体系对硬质PVC复合材料的抑烟阻燃性能、力学性能和热稳定性的影响,用SPSS软件对试验结果进行了回归分析。结果表明,当MoO3、ZnO、APP分别为2.5份、3.5份和9份时,复合材料的协同抑烟阻燃性能最好,最大烟密度（SMD）由100降低到77.5,烟密度等级（SDR）由85.3降低到57.4,极限氧指数由44.5%提高到65.0%。复合材料的力学性能略有下降,拉伸强度由36.3MPa降至33.7MPa,断裂伸长率由48.1%降至44.7%。热重分析表明,MoO3/ZnO/APP三元复合抑烟阻燃体系使硬PVC失重温度范围变窄,最大失重温度降低了近50℃,而失重速率明显降低。     

拉伸流场下APP/ATH/ZS复合阻燃剂对UHMWPE阻燃抑烟性能的影响

将聚磷酸铵(APP)、氢氧化铝(ATH)与锡酸锌(ZS)复配成不同的复合阻燃剂，在基于拉伸流场的偏心转子挤出机(ERE)中将复合阻燃剂与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行熔融共混，成功制备出兼具良好阻燃性能和抑烟性能的无卤阻燃复合材料。通过极限氧指数测试、扫描电子显微镜分析、热重分析、垂直燃烧测试、锥形量热测试等手段对所制备的复合材料进行表征。结果表明：拉伸流场有利于填料在UHMWPE中的分散，促进填料与UHMWPE的界面结合；对比UPE/AA-x和UPE/AA-x/ZS-y两种阻燃体系，ZS的加入降低了复合材料的热释放总量和烟雾释放总量。相较于UPE/AA-20,UPE/AA-19.0/ZS-1.0的烟释放总量(TSR)降低了65.2%,热释放量(THR)由20 MJ/m²降低至10 MJ/m²。残炭率由18.15%提升至22.46%,形成了更加连续完整致密的炭层，综合提高了复合材料的阻燃及抑烟性能。     

磷-氮-锡膨胀阻燃剂阻燃聚丙烯的性能研究

在三嗪成炭剂和聚磷酸铵复配基础上,添加少量羟基锡酸锌(ZHS)作为协效剂,复配成磷-氮-锡(P-N-Sn)膨胀阻燃剂,通过热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94测试、锥形量热仪以及扫描电镜(SEM)等测试手段,研究不同质量分数的P-N-Sn体系对PP复合材料阻燃抑烟性能及炭层结构的影响。实验结果表明,三嗪成炭剂-聚磷酸铵(TCA-APP)质量分数为26%时,阻燃PP复合材料在800℃时的残炭率提高了8.54%,最大热失重速率(MMLR)降低了44%,LOI由纯PP的18.8%提升至27.2%,UL94垂直燃烧等级达到V-0级,峰值热释放速率(pHRR)由599.79 kW/m²降至277.40 kW/m²,热释放总量(THR)由141.23 MJ/m²降至133.68 MJ/m²;ZHS的加入提升了P-N-Sn体系的阻燃和抑烟性能,添加0.5%的ZHS,残炭率提升至13.15%,SEM显示材料表面形成了致密的炭层,LOI达到32%,同时抑烟性能也得到了体现,热释放速率和总热释放量进一步降低...     

铁系/钼系抑烟剂对环氧膨胀型防火涂料生烟特性影响

通过三氧化二锑与膨胀石墨、膨胀阻燃体系共混制备环氧膨胀型涂料,探究三氧化二锑在无卤膨胀型阻燃涂料中的阻燃效果。在此基础上,向涂料中添加三氧化钼、钼酸铵及二茂铁3种抑烟剂,以此改善涂料的生烟特性。三氧化二锑在无卤膨胀阻燃涂料中有效推迟达到峰值热释放速率的时间,同时降低燃烧过程中的总热释放速率,且添加三氧化钼后,其生烟时间大大缩短,添加二茂铁的样品燃烧前期的生烟水平降低,添加钼酸铵的样品,其后期生烟过程得到很好地控制。     

插层水滑石的抑烟性能研究

使用烟密度测试箱对插层水滑石在纯乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVAC)树脂、无卤线缆料、热塑性弹性体动态硫化橡胶(TPV)阻燃料、聚氯乙烯(PVC)阻燃料、天然橡胶复合料和三元乙丙橡胶(EPDM)复合料等高分子材料中的抑烟性能进行研究。采用烟密度对插层水滑石在不同材料中的抑烟性能进行表征,结果表明,添加1%时的EVAC树脂其最大烟密度较纯EVAC树脂降低了65%,表现出了明显的抑烟效果,但随着水滑石添加量的增大,其抑烟效果提升并不明显;添加5%时的TPV阻燃料其最大烟密度较其空白对照配方降低了41%;添加了8份的PVC阻燃料其最大烟密度较其空白对照配方降低了22.5%;但其在天然橡胶复合材料中未表现出相应的抑烟性能。     

海泡石与APP对PVC/竹粉复合材料的阻燃抑烟机理

将海泡石(SEP)和聚磷酸铵(APP)同时加到聚氯乙烯(PVC)/竹粉复合材料中,考察SEP和APP对复合材料的协效阻燃抑烟作用及力学性能的影响。结果表明,在锥形量热实验中,热释放速率峰值相对减少42.8%,平均热释放速率和总热释放量相对减少29.5%和25.7%,总烟释放量相对降低了12.2%,一氧化碳平均产率相对降低了42.0%;扫描电子显微镜分析发现,APP具有催化成炭并形成膨胀泡沫炭层的作用,而SEP具有吸附聚集诱导成炭的作用;APP的阻燃机理主要属于气相阻燃机理,SEP的阻燃机理主要属于凝聚相阻燃机理;弯曲性能测试结果表明,SEP与APP对PVC/竹粉复合材料具有协同颗粒增强作用;拉伸性能测试结果表明,SEP对PVC/竹粉复合材料的塑性变形能力的损害比APP小。因此,SEP与APP联用能够对PVC/竹粉复合材料进行有效的阻燃抑烟,同时也能增强复合材料的力学性能。     

无卤阻燃聚酯复合材料研究进展

综述了近5年来的无卤阻燃聚酯复合材料的研究进展。讨论了有机阻燃剂（如磷酸盐、磷酸酯等）、无机阻燃剂（如红磷、蒙脱土等）和有机无机配合阻燃体系（如氢氧化铝/聚磷酸铵/可膨胀石墨等）等几大类阻燃体系阻燃聚酯后复合材料的力学性能、热稳定性、相容性、抑烟性以及不同添加量下热释放速率的变化,并对高效、环境友好的无卤阻燃聚酯复合材料的前景进行了展望。     

EVA/油田污泥/氮-磷阻燃剂复合材料的阻燃性能研究

以富含CaCO_3的油田污泥(OS)为原料,采用熔融共混的方法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/OS/氮-磷阻燃剂(N-P)复合材料,并通过锥形量热仪测试(CCT)、极限氧指数(LOI)测试、烟密度测试(SDT)、扫描电镜(SEM)分析、热重分析(TGA)等手段研究了该复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。结果表明:当OS和N-P的添加量分别为45%和5%时,EVA/OS/N-P复合材料具有最低的热释放速率峰值,并且可形成比EVA/OS复合材料更加致密的炭层。适量N-P的添加可提高EVA/OS复合材料的LOI和抑烟性能,EVA/OS/N-P复合材料的LOI最高可达25.3%。此外,EVA/OS复合材料较之EVA/OS/N-P复合材料具有更高的热稳定性。     

焦磷酸哌嗪协同次磷酸铝阻燃聚丙烯复合材料性能

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,以焦磷酸哌嗪(PAPP)和次磷酸铝(AHP)为原料,通过熔融挤出的方式制备了不同质量比的PP复合材料,采用极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、热重分析(TG-DTG)、锥形量热(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对PP复合材料热稳定性及阻燃抑烟性能进行分析,研究PAPP和AHP不同配比对阻燃性能的影响。结果表明,PAPP和AHP膨胀阻燃剂的加入大幅提升了PP复合材料的阻燃抑烟性能,当PAPP和AHP质量比为4∶1,总添加量为25%时,PP复合材料LOI达到31.5%,通过UL94垂直燃烧V-0级,800℃残炭率为23.16%,说明PAPP和AHP两者发挥了较好的协同阻燃作用。此外,其热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都得到大幅降低,SEM结果表明阻燃成分在PP复合材料表面形成了连续、致密的膨胀炭层,提升了材料的阻燃和抑烟性能。