聚磷酸铵/氢氧化镁复配填充阻燃硅橡胶的研究

分别采用聚磷酸铵（APP）、氢氧化铝（ATH）和APP/ATH复配阻燃剂填充甲基乙烯基硅橡胶,制成阻燃型硅橡胶。研究了APP、ATH和APP/ATH用量及复配方式对硅橡胶阻燃性能、介电性能和力学性能的影响。结果表明,硅橡胶的阻燃性能随APP、ATH用量的增加而增加,同等填充量下,APP/ATH复配阻燃剂填充硅橡胶的阻燃性能比单一APP或ATH填充硅橡胶更佳;随着APP/ATH复配阻燃剂用量的增加,硅橡胶的拉伸强度与拉断伸长率降低,邵尔A硬度、介电常数和介质损耗因数增加。当100份硅橡胶中加入80份APP/ATH复配阻燃剂（APP与ATH的质量比为3∶2）时,硅橡胶的氧指数达44%,拉伸强度、拉断伸长率、邵尔A硬度、介电常数及介质损耗因数分别为6.8 MPa、438%、62度、3.92、249%。     

氢氧化铝表面改性对阻燃硅橡胶性能的影响

研究了改性氢氧化铝(ATH)对阻燃硅橡胶性能的影响。结果发现:以六甲基二硅氮烷(HMDS)为表面改性剂可以使ATH实现表面有机化,增加ATH与硅橡胶的相容性,有效提高阻燃硅橡胶的力学性能。其中,采用工艺3获得的活性ATH 3#对硅橡胶的力学性能影响显著,拉伸强度提高18%。表面改性有效提高了ATH在硅橡胶中的分散均匀性。氧指数测试结果表明,氢氧化铝表面改性对硅橡胶阻燃性能基本没有影响。采用改性ATH与聚磷酸铵作为复配阻燃剂,显著提高了硅橡胶的阻燃性能。当复合阻燃剂的用量60份时,硅橡胶的氧指数为40%,离火自熄时间由63 s缩短至2 s。     

高撕裂无卤阻燃硅橡胶的研制

采用两种乙烯基摩尔分数不同的甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)并用,以氢氧化铝或氢氧化镁作阻燃剂,添加适量含氢硅油,制备高撕裂无卤阻燃MVQ。试验结果表明,当MVQ110 2/MVQPS02并用比为50/50、气相法白炭黑QS 102用量为40份、含氢硅油用量为0.6份、有机硅粉体包覆改性氢氧化镁用量为60份时,材料的撕裂强度达33kN·m-1,极限氧指数为36%,综合性能最佳。     

阻燃PUR-T/PVC合金的制备

利用低成本聚氯乙烯(PVC)作为分散相、高韧性热塑性聚氨酯(PUR-T)作为连续相,以熔融共混方法制备出PUR-T/PVC合金,经过实验对比与配方优化,制备出的PUR-T/PVC合金具有低成本、较高的拉伸强度与韧性、较广的硬度范围以及良好的阻燃性能。针对PUR-T/PVC合金材料发烟量较大的缺点,引入了表面改性水合氧化铝(ATH)/聚磷酸铵(APP)复配阻燃体系,实验表明,该复配阻燃体系对PUR-T/PVC合金具有一定增韧作用的同时,能够起到较好的抑烟作用,并进一步提升了合金的阻燃性能。经过测试与配方优化,PUR-T添加量为70份、PVC为30份,邻苯二甲酸二辛酯为6份,复配阻燃剂(改性ATH与改性APP质量比为1∶2)添加量为60份时,PUR-T/PVC合金的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别达到23.84MPa,387.18%和86.4N/mm,极限氧指数为32.87%,垂直燃烧等级达到V–0级别,烟密度等级降至52。     

用于电线电缆的阻燃PVC材料的研究

研究了用于电线电缆的阻燃聚氯乙烯(PVC)的配方设计,通过改变三氧化二锑(Sb2O3),氢氧化铝(ATH)以及硼酸锌的用量,考察材料的燃烧性能和力学性能,确定三种阻燃剂的在该配方体系中的最优化组合。研究表明:在当前配方体系中,Sb2O3的阻燃效果显著,添加分数在6份时效果最佳;ATH在配方体系中同时有阻燃和消烟的作用,但高添加量时,材料的力学性能下降,其添加分数在40份时综合性能较好;硼酸锌有良好的协同阻燃性,能优化Sb2O3存在的配方体系的阻燃性能。     

自清洁阻燃热塑性材料的制备及性能研究

选用聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯弹性体(POE)/硅橡胶(MVQ)为基材制备热塑性弹性体(TPV),并添加无卤阻燃剂来改善TPV的阻燃性能。讨论了不同无卤阻燃剂以及无卤阻燃剂并用的改性方法对材料的力学性能和阻燃特性的影响;另外,讨论了MVQ用量对TPV疏水性能的影响。结果表明,当阻燃剂采用33%(质量分数,下同)的Al(OH)3并用3%的甲基磷酸二甲酯(DMMP)及2%的阻燃膨胀石墨EG-200时,TPV的氧指数达到32%,阻燃性能最佳,并且材料的力学性能更佳;随着MVQ用量的增加,TPV的临界表面张力降低,共混材料具有自清洁性。     

聚丙撑碳酸酯/淀粉阻燃发泡材料性能研究

以水为物理发泡剂,氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)和多聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用熔融共混法制备了聚丙撑碳酸酯/淀粉(PPC/ST)阻燃发泡材料,研究了阻燃剂存在下的PPC/ST共混体系水发泡行为,同时对比研究了阻燃剂的添加对泡沫结构、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明:与阻燃剂添加前相比,添加阻燃剂后所得泡沫的泡孔尺寸明显减小,且孔径分布变得更加均匀;添加阻燃剂使得PPC的热稳定性显著提升;三种阻燃发泡材料中,PPC/ST/APP阻燃泡沫的阻燃效果最优,点燃后(空气中)能够离火自熄,极限氧指数(LOI)达到27.5%,阻燃等级达到UL 94V-0级。     

APP/Sb2O3复合阻燃剂对聚乙烯性能的影响

以低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)二元共混体系为基础树脂,膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)与三氧化二锑(Sb2O3)组成无卤膨胀型阻燃体系,研究APP/Sb2O3复合阻燃剂对复合阻燃体系阻燃性能的影响.结果表明,LDPE/LLDPE为100份,复合阻燃体系中APP/Sb2O3阻燃剂总添加量不低于40份时可达到FV-0阻燃级别;复合阻燃体系的力学性能、流动性能和加工性能均随阻燃剂含量的增加而变差.     

Mg(OH)_2-Al(OH)_3-微胶囊红磷协同阻燃POE的研究

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)为无卤阻燃剂,微胶囊红磷(MRP)为阻燃增效剂,通过共混挤出制备了一系列的阻燃聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重、傅里叶红外、微型量热分析等方法研究了其阻燃性能及阻燃机理。研究表明,同MH/POE和ATH/POE相比,MH/ATH/POE有较好的阻燃协效性,氧指数达到25.0%,残炭量达到31.7%,但垂直燃烧性能较差(测试无级别)。继续加入6份MRP后,体系的阻燃性能明显提高,其氧指数上升至27.5%,残炭量高达35.2%,垂直燃烧达到V-0级。表明MH/ATH和MRP对POE具有显著的协同阻燃作用。FTIR和TGA实验结果显示,MRP/MH/ATH/POE复合材料燃烧后生成了磷酸及其衍生物,增强了体系的成炭能力,促进了凝聚相阻燃效果,MRP阻燃机理主要表现为凝聚相阻燃。     

耐高温无卤阻燃硅橡胶的研究

以N,N-1,2-二乙基-双(1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺)(ETT)为阻燃剂、硼酸锌和氧化锌为阻燃协效剂,制备耐高温无卤阻燃甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)材料,并研究其阻燃性能、物理性能和耐热空气老化性能。结果表明,当阻燃剂ETT用量为56份、硼酸锌用量为3份、氧化锌用量为1份时,MVQ垂直燃烧级别达到FV-0,氧指数为38,综合物理性能和耐热空气老化性能均较好。     

协效剂在ABS/APP/PETA体系中的阻燃协效性

为了提高苯乙烯一丁二烯一丙烯睛(ABS）/聚磷酸铵(APP)/聚对苯二甲酞乙二胺(PETA)膨胀阻燃体系的阻燃性能,将硼酸锌(ZB）、红磷(RP）添加到ABS/ APP/ PETA膨胀阻燃体系中。采用极限氧指数法、垂直燃烧法、热失重、扫描电镜探讨了不同含量协效剂ZB,RP对不同比例ABS/APP/PETA阻燃体系的协效阻燃效应。结果表明,加人协效剂使ABS/APP/PETA体系的阻燃性能得到显著提高;将2.5份(质量份,下同)ZB和4份RP加人到ABS/APP/PETA( 70/22. 5/7. 5)体系,体系的极限氧指数由未加协效剂的30%提高到41%,UL-94测试也达到V-0级;ZB提高了ABS/APP/PETA体系热稳定性和成炭率,RP能极大地促进成炭;加人ZB和RP ,阻燃体系燃烧表面能够形成更多膨胀、致密的炭层。     

高密度聚乙烯护套专用料的阻燃性能研究

以可膨胀石墨(EG)、微胶囊化红磷(MRP)、氢氧化铝(ATH)组成复合阻燃体系,对建筑用高密度聚乙烯(HDPE)穿线管专用料进行阻燃研究。通过对其氧指数、拉伸强度、抗冲强度和熔体流动速率等性能进行表征和分析,结果表明:添加5份EG、15份MRP和40份ATH时,HDPE的氧指数为30.5,不燃、无滴落,达到UL 94 V-0级;拉伸强度为16.36 MPa,冲击强度15.13 KJ/m2;熔体流动速率为0.145 g/10 min,达到相关标准,较为综合理想,满足使用要求。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协同阻燃聚苯乙烯的研究

将可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配并添加至聚苯乙烯(PS)基体中,制备了PS/EG/APP阻燃复合材料。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL 94)测试,以及热重分析(TG)和扫描电镜分析(SEM)对PS/EG/APP阻燃复合材料的阻燃性能和热稳定性进行了检测,并优化了该材料配方。结果表明:复合阻燃剂EG/APP的加入,使得体系的LOI值与热稳定性均明显提高。其中当复合阻燃剂EG/APP的添加量为30 phr,且质量比为3:1时,阻燃体系的LOI值可达到31.8%,而单独添加同量EG或APP的阻燃体系,其LOI值仅为29%和20.8%,这说明EG与APP之间存在协同效应。     

APP/MCA复合阻燃增强聚丙烯的研究

将三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、聚磷酸铵（APP）与聚丙烯（PP）共混,制备了无卤阻燃PP复合材料,采用极限氧指数仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机等对材料的阻燃性能、热性能和力学性能等进行了表征,研究了APP/MCA的协效阻燃作用及其对材料力学性能的影响规律。结果表明,在材料中添加25份APP/MCA时,材料的极限氧指数随MCA含量的增加先升高后下降,当MCA含量为30 %（质量分数,下同）时,材料的极限氧指数达到最大值24.2 %;材料的力学性能同样随MCA含量的增加而先升高后下降,当MCA含量为30 %时,其拉伸强度比APP单独阻燃PP时提高了50 %,断裂强度和屈服强度均提高10 %以上。     

聚磷酸铵/次磷酸铝/聚氨酯密封胶阻燃体系的阻燃及热降解行为

以蓖麻油为基础多元醇,聚磷酸铵(APP)与次磷酸铝(AHP)复配协同聚氨酯阻燃体系,制备了阻燃聚氨酯密封胶(FRPUS)。研究了APP/AHP阻燃体系对FRPUS阻燃性能、热稳定性能的影响。结果表明,APP与AHP的质量比为5:1,添加量为50%时,FRPUS的极限氧指数(LOI)值达到35.1%,较纯PUS提高74.6%;TGA和热降解动力学表明APP/AHP提高了阻燃体系的热稳定性。     

CMSs对新型聚丙烯膨胀阻燃体系性能的影响

为了进一步提高聚丙烯(PP)膨胀阻燃体系的阻燃性能,将碳微球(CMSs)添加至膨胀型阻燃聚丙烯(壳聚糖/聚磷酸铵/聚丙烯(CS/APP/PP))体系中,经熔融共混的方法制备出CMSs/CS/APP/PP复合材料。采用数显氧指数仪(LOI)、锥形量热仪(CONE)、电子万能试验机(EUT)等仪器对复合材料进行了测试,同时考察了CMSs对聚丙烯膨胀阻燃体系(CS/APP/PP)阻燃性能的影响。结果表明,CMSs的加入可提高材料的阻燃性;在CMSs添加量为3%时,复合材料的极限氧指数达到31.5%,较CS/APP/PP体系提高了18.9%;热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(MHRR)、平均有效燃烧热(MEHC)、总热释放量(THR)均明显降低,成炭率显著提高,炭层更加致密,火灾性能指数(FPI)达到最大,为0.089 3 m~2·s/kW,较CS/APP/PP体系提高了1倍多,材料的阻燃性大幅度提升。同时CMSs的加入显著提高了复合材料的抑烟性,使复合材料的总烟释放量(TSR)、CO和CO_2的排放均明显降低;且复合材料的火灾蔓延指数(FGI)显著减小,为1.16 kW/(m~2·s),较CS/APP/PP体系降低了29.9%,火灾危险性明显降低。     

复合型阻燃剂对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用研究

采用微胶囊红磷（MRP）、硼酸锌（ZnBO3）、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行复配对软质聚氯乙烯（PVC）进行阻燃处理,通过极限氧指数、热失重、锥形量热方法研究了不同配比阻燃剂对PVC的阻燃抑烟性能的影响。结果表明,当PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH质量比为100:3:1:20:20时,具有良好的阻燃抑烟效果,极限氧指数可达35.9 %;阻燃体系PVC/ATH/MH、PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH相对于纯PVC具有良好的阻燃抑烟性,PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH比PVC/ATH/MH体系在热释放、烟气、一氧化碳和二氧化碳排放指标上数值更低,热稳定性增加,成炭率更高,火灾性能指数提高,火灾蔓延指数减小,火灾危险性降低。     

AlPi对ABS无卤阻燃材料阻燃性能的影响

研究了次磷酸铝(Al Pi)对苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)/聚酰胺(PA)6/苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)/聚磷酸胺(APP)无卤阻燃材料阻燃性能的影响。采用极限氧指数仪和热重分析仪等研究了改性前后ABS无卤阻燃材料的阻燃性能。结果表明:Al Pi的加入改善了ABS/PA 6/SMA/APP无卤阻燃材料的燃烧性能。固定APP与Al Pi的总质量分数为20%,当m(APP)∶m(Al Pi)为17∶3时,改性ABS无卤阻燃材料的极限氧指数达30%,阻燃等级达到UL-94 V-0级,阻燃材料在700℃的残炭率为7.05%,而未加Al Pi的阻燃材料在700℃的残炭率仅为2.22%。     

氢氧化镁对膨胀阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物性能的影响

考察了低添加量的氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯(EVA)、聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(DPER)复配组成膨胀型阻燃材料的力学性能、燃烧性能、加工性能的影响,通过以上研究,拓宽以APP为主的膨胀型阻燃剂用协效剂的选择范围,提高材料的阻燃效率、降低成本和添加量。结果表明:MH添加量为3份时,能够与膨胀阻燃体系形成良好协效作用,使氧指数提高,当添加量继续增加,产生了相反的作用,造成氧指数的急剧下降,而随着MH添加量的增加,阻燃材料的拉伸性能基本保持不变,硬度上升,熔体流动速率有小幅下降。     

Mg(OH)2与包覆红磷协效阻燃PP/PA6复合材料的研究

研究了包覆红磷和Mg(OH)2/包覆红磷复配体系对聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)合金性能的影响,分析了不同阻燃体系对PP/PA6合金的阻燃性能和力学性能的影响,选用热塑性弹性体POE-g-MAH对阻燃PP/PA6复合材料进行了增韧改性.结果表明:Mg(OH)2与包覆红磷能协效阻燃PP/PA6复合体系,当包覆红磷添加量为15份.Mg(OH)2为30份时,PP/PA6复合材料的氧指数从19.2%提高到27.5%;POE较好地改善了材料的冲击性能,其添加量为15份时,材料的冲击强度可由3.4 kJ/m2增大至8.6 kJ/m2,并保持良好的阻燃性能.