聚氨丙基苯基倍半硅氧烷与氢氧化镁协同阻燃尼龙6

采用氢氧化镁[Mg（OH）2]复配聚氨丙基苯基倍半硅氧烷（PAPSQ）阻燃改性尼龙6（PA6）,测定了阻燃PA6的极限氧指数（LOI）,利用锥形量热仪测定了阻燃PA6的释热速率、总释热量、质量损失速率等多种参数,并用扫描电镜（SEM）观察了阻燃PA6残炭的形貌。实验表明,当Mg（0H）2的质量分数为40％,PAPSQ质量分数为5％时,PA6的LOI为41％,垂直燃烧通过UL94V-0级,PA6的释热速率、总释热量和质量损失速率均明显下降,PAPSQ与Mg（OH）2复配对PA6有协同阻燃效果。     

聚磷酸蜜胺系膨胀型阻燃剂阻燃PA6的燃烧行为及热裂解研究

采用以聚磷酸蜜胺(MPP)为基的三元膨胀型阻燃剂阻燃聚酰胺6(PA6)，测定了阻燃PA6的氧指数(LOI)、UL94V阻燃性及热稳定性，以傅立叶变换红外光谱(FT—IR)分析了阻燃PA6的热分解残余物，以锥形量热仪(CONE)测定了阻燃PA6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、有效燃烧热、比消光面积等)，并以光电子能谱(XPS)测定了阻燃PA6残炭表面的元素组成及XPS曲线拟合数据。     

MPP/PER/P阻燃PP的阻燃及热裂解行为

采用聚磷酸密胺(MPP)/季戊四醇(PER)/磷(P)三元膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃PP。测定了阻燃PP的极限氧指数(LOI)、UL94V阻燃性及热稳定性,以傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征了阻燃PP热分解残余物的特征,以锥形量热仪(CONE)测定了阻燃PP诸多与火灾有关的阻燃参数,包括释热速度、质量损失速度、整释热量、有效燃烧热、比消光面积及点燃时间等,还以扫描电镜(SEM)观测了阻燃PP燃烧残炭的形态。     

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。     

纳米SiO2与RDP协同阻燃PC/ABS的研究

采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP）及其与纳米SiO2复配制备双酚A聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（PC/ABS）阻燃材料,测定了阻燃PC/ABS的极限氧指数、UL94V阻燃性能及热稳定性,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了阻燃PC/ABS于600 ℃热分解残余物的形态,采用锥形量热仪测定了阻燃PC/ABS的释热速率峰值（p-HRR）、释热速率平均值（av-HRR）、总释热量（THR）、平均有效燃烧热（av-EHC）和平均质量损失速度（av-MLR）。结果表明,纳米SiO2与RDP添加量分别为5 %和9 %时,PC/ABS的阻燃性能达UL94V-0级,极限氧指数为29.0 %,且阻燃PC/ABS的p-HRR、av-HRR、THR、av-EHC以及av-MLR分别下降了16.12 %、58.82 %、40.83 %、17.91 %和36.90 %,同时也证明了纳米SiO2与RDP具有非常好的协同阻燃效应。     

膨胀型双环笼状磷酸酯阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的研究

以作者自行合成的两种双环笼状磷酸酯Trimer和PEPA(其结构见正文 )为基的膨胀型阻燃剂阻燃乙烯 -醋酸乙烯共聚物 (EVA) ,测定了阻燃EVA的LOI和UL-94阻燃性能 ,并利用锥形量热仪 (CONE)测试了其释热速率 (HRR)、总释热量 (THR)、质量损失速率(MLR)、生烟量 (TSP)及有毒气体释放量等多种阻燃参数。阻燃EVA与纯EVA相比 ,HRR、THR及MLR分别降低约50%～70%、30%～40%及50%左右。     

二丙基次膦酸铝和氢氧化镁对PA6的复合阻燃作用

通过极限氧指数测定、垂直燃烧实验和锥形量热分析研究了二丙基次膦酸铝(ADPP)和氢氧化镁(MH)对尼龙6(PA6)的复合阻燃作用。结果表明:ADPP与MH对PA6无协同阻燃作用,ADPP复配少量的MH(质量分数10%)阻燃PA6的LOI和垂直燃烧级别变化不大,总热释放量(THR)和最高热释放速率(PHRR)略有增加,但热稳定性有明显改善。残余物分析结果表明,复合少量的MH略增加了材料的成炭性,但炭层结构变得比较松散,因而对ADPP阻燃PA6的影响不大。而随着MH用量增加,成炭性明显下降,因而降低了ADPP对PA6的阻燃作用。     

次磷酸铝/环氧硅树脂阻燃PA6的性能研究

将次磷酸铝(AHP)和环氧硅树脂(ESR)复配后添加到聚酰胺6(PA6)中制备了阻燃PA6材料。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL 94)测试研究了该阻燃PA6材料的阻燃性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了阻燃PA6的残炭形貌,同时还通过拉伸、弯曲和冲击强度测试考察了阻燃PA6的力学性能。结果表明:当AHP用量为24%时,阻燃PA6材料通过了UL 94V-0测试,其LOI值达到25.6%;而以质量比为95:5的复配阻燃剂AHP/ESR对PA6进行阻燃,且阻燃剂用量仅为18%时,阻燃PA6材料通过UL 94V-0测试,其LOI值达到25.8%,这说明AHP与ESR对PA6具有良好的协效阻燃作用。与PA6/AHP复合材料相比,PA6/AHP/ESR复合材料的力学性能有所改善,这说明ESR的加入可提高材料的力学性能。此外,SEM测试结果显示,ESR的加入有助于阻燃PA6材料形成均一、致密的炭层,对下层的材料起到了很好的保护作用,从而提高了材料的阻燃性能。     

溴化聚苯乙烯阻燃长玻璃纤维/PA6复合材料性能的研究

利用溴化聚苯乙烯(BPS)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻璃纤维(LGF)增强尼龙6复合材料(BPS/LGF/PA6),通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了BPS协同Sb2O3对LGF/PA6复合材料阻燃性能影响。结果表明,在BPS与Sb2O3的协效阻燃体系的质量分数为16%时,可使BPS/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为25.2%。而且,BPS协同Sb2O3能提高BPS/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。     

纳米Mg(OH)2阻燃改性尼龙6的研究

对纳米Mg(OH)2表面处理,用之阻燃改性尼龙6,测定了Mg(OH)2/PA6体系的燃烧性能和力学性能.结果表明,当Mg(OH)2的用量为40％以上时,Mg(OH)2/PA6的UL-94阻燃性可达V-0,氧指数(LOI)高于30％;当Mg(OH)2的用量为30％时,Mg(OH)2/PA6体系的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲...     

Effect of zinc oxide on properties of phenolic foams/halogen‐free flame retardant system

A halogen‐free flame retardant system consisting of ammonium polyphosphate (APP) as an acid source, blowing agent, pentaerythritol (PER) as a carbonific agent and zinc oxide (ZnO) as a synergistic agent, was used in this work to enhance flame retardancy of phenolic foams. ZnO was incorporated into flame retardant formulation at different concentrations to investigate the flammability of flame retardant composite phenolic foams (FRCPFs). The synergistic effects of ZnO on FRCPFs were evaluated by limited oxygen index (LOI), thermogravimetric analysis (TGA), cone calorimeter tests, and images of residues. Results showed that the flame retardant significantly increased the LOI of FRCPFs. Compared with PF, heat release rate (HRR), total heat release (THR), effective heat of combustion (EHC), production or yield of carbon monoxide (COP or COY) and Oxygen consumption (O₂C) of FRCPFs all remarkably decreased. However specific extinction area (SEA) and total smoke release (TSR) significantly increased, which agreed with the gas‐phase flame retardancy mechanism of the flame retardant system. The results indicated that FRCPFs have excellent fire‐retardant performance and less smoke release. And the bending and compression strength were decreased gradually with the increase of ZnO. The comprehensive properties of FRCPFs were better when the amount of ZnO was 1～1.5%. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42730.     

尼龙6/有机蒙脱土阻燃复合材料的结构与性能

将尼龙6、有机蒙脱土和阻燃剂（氢氧化镁、氨基硅油、十溴联苯醚和三氧化二锑、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺磷酸盐）通过熔融插层法直接制备了尼龙6／有机蒙脱土阻燃复合材料。通过X射线衍射（XRD）、力学性能测试、极限氧指数（LOI）测试研究了蒙脱土在复合材料内的分散、复合材料的力学性能以及阻燃性能。结果表明：氨基硅油与有机蒙脱土具有阻燃协同效应,当氨基硅油和有机蒙脱土质量分数分别为2％和5％时,复合材料的LOI高达34％。氢氧化镁、氨基硅油与有机蒙脱土三者具有极强的阻燃协同效应,当氢氧化镁用量分别为30％、40％、50％时,阻燃复合材料的LOI分别为63％、60％、70％。     

Flame retardant properties of polyamide 6 with piperazine pyrophosphate

Piperazine pyrophosphate (PAPP) was mixed in polyamide 6 (PA6) to investigate its flame retardant properties. The PAPP was characterised by Fourier transform infrared (FT-IR), elemental analysis, proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA). The elemental analysis and TGA results of PAPP indicated it had a high P element content and good thermal stability. The flame retardancy of PA6/PAPP was also characterised by TGA, limiting oxygen index (LOI), UL-94 vertical test and microscale combustion calorimetry (MCC). The TGA results showed that the PAPP increased the stability of the PA6/PAPP and resulted in a significant increase of char residue. PA6/PAPP passed the UL94 V-0 rating with a LOI value of 42 vol %. The MCC test indicated that the PAPP can greatly decrease the peak heat release rate (PHRR) and total heat release (THR). The results of scanning electron microscope (SEM) illustrated that PAPP can promote the formation of compact char layer.     

水滑石对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF性能的影响

研究了聚溴化苯乙烯(PBS)对玻纤增强尼龙6(PA6/GF)阻燃和力学性能的影响,并采用锥形量热仪研究了改性水滑石(HT)对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF抑烟作用和燃烧时热释放速率的影响。结果表明,随PBS用量增加,PA6/GF的氧指数增加,阻燃性提高,当PBS质量分数为20%时,PA6/GF的垂直燃烧达到FV-0级;HT燃烧后形成多孔、大比表面积的镁铝复合氧化物,能够有效吸附材料燃烧过程中产生的炭微粒,对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF具有显著的抑烟作用。当HT质量分数为5%时,烟释放速率降低27.6%,且对阻燃PA6/GF的力学性能影响不大。另外,HT使PA6/GF的氧指数和相比漏电起痕指数(CTI)提高。     

O–VMT和二乙基次磷酸铝对PBT/GF的阻燃作用

研究了有机蛭石(O–VMT)和二乙基次磷酸铝(ADP)对玻纤(GF)增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)(PBT/GF)的阻燃作用,对复合材料的极限氧指数(LOI)和UL94阻燃等级进行测试,并用热失重和锥形量热仪进行分析。结果发现,ADP可以很好阻燃PBT/GF,加入19%的ADP,复合材料的LOI为33.5%,阻燃达到UL941.6 mm V–0级,相对PBT/GF,其点燃时间、火灾性能指数(FPI)有所提高,热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(AHRR)、总热释放量(THR)及总生烟量(TSR)有所降低。同时加入15%的ADP和2%的O–VMT,复合材料的PHRR,AHRR,THR和TSR相对单独添加17%ADP的材料,分别降低12.8%,9.5%,4.5%和15.9%,FPI提高15.4%,LOI和UL94阻燃也对应提高,O–VMT和ADP在PBT/GF中有协同阻燃作用。     

硼酸锌协效二乙基次膦酸铝阻燃PA6

采用硼酸锌(ZB)与二乙基次膦酸铝(ADP)协同阻燃聚酰胺6(PA6).对其阻燃性能和力学性能进行了探讨,并运用垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热、热失重分析、扫描电子显微镜以及拉曼光谱对阻燃机理进行了探究.结果表明,ZB作为协效剂,与ADP的协同阻燃效果显著;当在PA6中添加1.5％(质量分数,下同)ZB和8.5％ADP...     

A novel bio-based charcoal-forming agent based on chitosan and phytate@Mg to improve the flame retardancy of poly(lactic acid)

A novel bio-based carbon forming agent (Mg@PA-CS) containing P and N elements was were synthesized using the complexation characteristics of chitosan (CS) and phytate (PA). The flame retardant behavior of poly(lactic acid) (PLA)/Mg@PA-CS/APP composites (addition of 20 wt% of different ratios of Mg@PA-CS and APP to polylactic acid composites) were investigated by the limiting oxygen index (LOI), vertical burning test (UL-94), cone calorimetry test (CCT), and thermogravimetric analysis (TGA). Due to the biphasic flame retardant and synergistic effect, since the 20 wt% flame retardant system (Mg@PA-CS:APP = 1:2), PLA composites passed the UL-94 test V-0 rating, reached 34% LOI value. The peak heat release rate (PHRR) and total heat release rate (THR) were reduced to 1/2 of the pure PLA, char residue could be as high as 11.49% at 800°C. Moreover, the flame-retardant mechanism of PLA composites during thermal decomposition was analyzed using a scanning electron microscope (SEM) and the coupling techniques of TGA linked with FT-IR (TG-FTIR).     

自制高效无卤含磷阻燃剂阻燃环氧树脂研究

采用自制的阻燃剂双｛4-［4-（4-氨基苄基）苯氨基］ ［（6-氧二苯并［c,e］［1,2］氧磷菲?6?基）甲基］苯基｝苯基膦酸酯（DOP-DDM）,以及DOP?DDM与金属氧化物复合,分别用于制备高效阻燃环氧树脂（EPM）。通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL 94）和锥形量热燃烧试验评价了阻燃性能,利用热失重分析和动态热机械分析研究了热性能,热失重与红外光谱仪联用、扫描电子显微和拉曼光谱分析了阻燃机理。结果表明,DOP-DDM的引入会降低阻燃EPM的起始降解温度,但不会影响其玻璃化转变温度,提高了残炭率、储能模量、损耗模量和阻燃性能;DOP?DDM添加量为4.7 %（质量分数,下同）,磷含量仅0.37 %,阻燃EPM的LOI 值为33.5 %,UL 94达V-0 级,热释放速率峰值、总热释放量和总烟释放量分别降低了23.2 %、17.8 %和12.4 %;3.7 %的DOP-DDM与1.0 %的Al₂O₃复合,阻燃EPM达UL 94 V-0级,不仅热释放速率峰值和总烟释放量进一步降低,而且CO和CO₂毒气分别降低了7.7 %和17.2 %。     

改性硅基杂化介孔材料阻燃PC/ABS研究

将自制的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)接枝硅基杂化介孔材料(DM)、三苯基磷酸酯(TPP)和聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)共混制得阻燃PC/ABS复合材料。研究表明,当DM和TPP的质量分数为2%和6%时,复合材料的氧指数为28%,并达到UL 94 V-0阻燃级别;锥形量热仪进一步分析证实PC/ABS/TPP/DM体系的最大热释放速率和总热释放量均有大幅度下降;通过对炭层形貌及结构的研究表明,DM和TPP具有很好的协效作用,在燃烧过程中能促进PC/ABS复合材料生成微观致密的炭层,增强了PC/ABS复合材料的热稳定性。