一种磷硅阻燃剂的制备及对聚碳酸酯阻燃性能的研究

采用逐步升温的本体聚合方法,合成了含磷、硅的阻燃剂二苯基硅氧烷-二氧苯基乙酮-苯基磷酸酯共聚物(BHPD),并用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行了表征。通过热重分析(TGA)对BHPD及其阻燃改性PC的热稳定性进行了研究。采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、微型量热仪(MCC)和扫描电镜(SEM)对BHPD的阻燃性能进行了研究,结果表明BHPD对PC阻燃性能明显提升,BHPD添加量为15%时,极限氧指数从纯PC的26%升高到了48%,UL94阻燃级别从V-2提高到了V-0级。     

包覆态和共混态磷酸酯/无机体系阻燃性能研究

研究了氢氧化镁、氢氧化铝或二氧化硅包覆笼状磷酸酯微胶囊以及上述3种无机阻燃剂和笼状磷酸酯复配共混用于阻燃环氧树脂的性能。采用极限氧指数,垂直燃烧（UL94）以及热分析（TG/DTG）对比了各阻燃体系的阻燃协效性能和热行为。结果表明,3种无机物在复配共混体系中都和笼状磷酸酯有较好的协同阻燃作用,而在包覆体系中阻燃性能都较差。添加量都为20 %（17 %笼状磷酸酯和3 %无机阻燃剂）,复配共混体系阻燃环氧树脂的极限氧指数可达32 %,且都可以达到UL94 V0级;而相应包覆微胶囊体系阻燃环氧树脂的极限氧指数约为24 %,阻燃级别仅达UL94 V2级。     

阻燃成炭剂trimer和微胶囊红磷复配阻燃聚甲醛的研究

采用兼具阻燃和成炭作用的笼状磷酸酯三（1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环［2.2.2］辛烷-4-亚甲基磷酸酯）（trimer）和微胶囊红磷（MRP）复配阻燃聚甲醛（POM）。采用垂直燃烧试验、极限氧指数和热重分析研究复配阻燃体系对POM的阻燃性能,并对阻燃POM的力学性能进行分析。结果表明,trimer和MRP有很好的协同阻燃性能;trimer/MRP/ME的添加量为23 %时,阻燃聚甲醛达到UL 94 V-0,极限氧指数最高达29.4 %。     

镁铝羟基磷灰石/磷酸酯/聚苯乙烯复合材料的阻燃及力学性能研究

利用混合酚制备了一种新型阻燃磷酸酯(P),同时采用共沉淀法合成了镁铝羟基磷灰石(LDHs),将LDHS、P和聚苯乙烯(PS)通过熔融共混制备了LDHs/P/PS阻燃复合材料。利用氧指数法(OI)对其燃烧性能进行了表征,探讨了LDHs和磷酸酯两种阻燃剂对聚苯乙烯阻燃及力学性能的影响。结果表明:LDHs和磷酸酯两种阻燃剂对PS的阻燃具有协同增效作用,当固定磷酸酯的份数为10份时,复合材料的氧指数随着LDHs的含量增大而逐渐升高;当LDHs的含量为15份时,氧指数达到23.1%;当固定LDHs的含量为15份时,复合材料的氧指数也随着磷酸酯的加入量增大逐渐升高;当磷酸酯的份数为15份时,氧指数达到23.9%。由于LDHs和磷酸酯的加入,复合材料的力学性能与PS的力学性能相比有所下降。综合考虑阻燃性和力学性能,LDHs含量为10%、磷酸酯含量为10%时复合材料的阻燃以及力学性能较佳。     

新型磷-氮膨胀阻燃剂在改性聚丙烯中的应用研究

采用自制干法合成的磷-氮膨胀型阻燃剂(磷酸酯三聚氰胺盐,IFR)复配聚磷酸胺(APP)和聚四氟乙烯(PT-FE)阻燃改性聚丙烯(PP),利用极限氧指数法、垂直燃烧法分析了阻燃PP的燃烧性能,通过热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对阻燃PP的热降解过程、燃烧性能、残炭结构进行了分析,并研究了燃烧过程中复配阻燃体系对PP的阻燃机理。结果发现,IFR、APP和PTFE之间具有明显的阻燃协效作用;当阻燃剂总添加量为24%(APP为6%、IFR为17.5%、PTFE为0.5%)(质量分数)时,阻燃PP的极限氧指数达到30.1%,垂直燃烧测试达UL 94V-0级;加入阻燃剂还能提高PP的热稳定性。     

防凝露封堵用阻燃PU的制备及其阻燃性能

采用全水发泡法制备了添加不同类型阻燃剂的阻燃聚氨酯(PU),并与纯PU进行了对比.结果表明:阻燃PU的极限氧指数(LOI)都高于纯PU;随着阻燃剂用量的增加,阻燃PU的LOI逐渐增加;当阻燃剂用量相同时,季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯(PDD)系列的阻燃效果优于新戊二醇磷酸酯磷酰氯(DPPC)系列;不同阻燃剂用量的PDD接枝...     

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。     

ZnO对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP.研究MPP/PEPA质量比和ZnO添加量对PP阻燃性能的影响.结果表明:MPP/PEPA质量比为3:2时,复配效果最好;添加少量的ZnO可以显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/znO添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的极限氧指数达29.5%.TGA结果表明:添加ZnO可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用.SEM分析表明:ZnO可以起到稳定炭层.增加炭层厚度的作用.     

RDP与葫芦脲协同阻燃聚碳酸酯的研究

采用间苯二酚二苯基磷酸酯（RDP）复配大环分子葫芦［6］脲（CB［6］）对聚碳酸酯（PC）进行无卤阻燃改性。通过极限氧指数仪、锥形量热仪、热失重分析仪及扫描电子显微镜测试分析了阻燃体系的阻燃性能、热性能及燃烧炭层的微观形貌。结果表明,RDP与CB［6］复配质量比为6∶2时阻燃效果最好,材料的极限氧指数达到32.5 %,通过UL 94 V-0级,热释放速率峰值(PHRR)降低至266 kW/m2;复配阻燃体系的加入改善了PC热稳定性,提高了阻燃复合材料的残炭率;复配阻燃体系能促进形成连续致密的膨胀炭层。     

4A分子筛对EVA/APP/PETA复合材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)和聚对苯二甲酰乙二胺(PETA)复配制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/膨胀型阻燃体系(IFR)复合材料,通过极限氧指数仪、热失重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)分析了4A分子筛对复合材料的阻燃性能、热稳定性能和复合材料残炭表面形貌的影响。结果表明,当4A分子筛添加量为2%时,复合材料的极限氧指数达39%,比未添加4A分子筛的提高了4%,垂直燃烧达到V-0级。SEM表明,4A分子筛的加入提高了样品残炭表面致密度。     

溴/氮本质阻燃环氧树脂的热性能和阻燃性能研究

采用热分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、极限氧指数仪和综合垂直燃烧测定仪研究了反应型磷/氮阻燃剂聚N-(2,3,5,6-四溴对二亚甲基苯基)-N-乙基胺(BNFR)阻燃环氧树脂的热性能、阻燃性能、成烟性能等。结果表明,BNFR分子通过参与固化反应而以化学键键合于固化树脂的立体网络结构之中,无迁移,通过改变固化树脂的热降解过程提高树脂的热稳定性能以及阻燃性能;BNFR分子结构中含有Br和N两种阻燃元素,气相和固相阻燃机理同时起作用,因此阻燃效率较高,环氧树脂中添加12%的BNFR可以使极限氧指数达到30%,600℃成炭量高于10%。     

纯液态无卤含磷阻燃聚氨酯硬泡的研制

以二乙二醇和苯基膦酰二氯为主要原料合成了液态阻燃含磷多元醇,研究了含磷多元醇(部分替换聚酯多元醇)、液态阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响。采用极限氧指数法(LOI)对液态阻燃体系改性聚氨酯硬泡的阻燃性能进行了表征。结果表明,随着含磷多元醇用量的增加,聚氨酯硬泡极限氧指数提高到25%(纯样21.5%);再添加DMMP后LOI提升到29.5%,达到了国家标准GB/T8624-2012中B2级氧指数要求,但存在一定的体积收缩。     

聚乳酸/苯基次膦酸铈复合材料的制备及性能

采用简单方法合成苯基次膦酸铈(CeP),并将其作为阻燃剂加入聚乳酸(PLA)中,通过熔融共混技术制备聚乳酸/苯基次膦酸铈(PLA/CeP)复合材料。通过热重(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧(UL-94)、微型量热(MCC)研究复合材料的热稳定性、阻燃性能和燃烧性能。通过阻燃测试发现,CeP能够提高复合材料阻燃性能,PLA/CeP20极限氧指数能达到24.3%并通过UL-94 V-2级别。热重分析的结果表明,CeP显著提高了PLA/CeP复合材料初始分解温度和成炭率。MCC测试结果表明,CeP能明显降低PLA/CeP复合材料火灾危险性。PLA/CeP20热释放速率峰值(PHRR)和总热释放(THR)分别为397 W/g和13.6 kJ/g,与纯聚乳酸相比,分别下降了13.9%和28.0%。因此,苯基次磷酸铈对聚乳酸具有良好的阻燃效果。     

β-环糊精/间苯二酚双(二苯基)磷酸酯包合物改性聚氨酯的阻燃性研究

采用物理共混法,将β-环糊精/间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)包合物添加至聚氨酯树脂中,制备了一系列具有阻燃效果的聚氨酯膜。通过力学性能测试、热重分析、扫描电镜、极限氧指数和垂直燃烧实验等手段,研究了β-环糊精/RDP包合物的含量对聚氨酯力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:聚氨酯经β-环糊精/RDP包合物改性后其胶膜的力学性能明显提高。当β-环糊精/RDP包合物质量分数为20%时,极限氧指数为26%。UL-94燃烧测试结果表明,改性聚氨酯的阻燃性能已达到V-1级。     

次膦酸类阻燃剂在玻纤增强尼龙6中的应用研究

以自制的苯基次膦酸铝(ALPP)为阻燃剂,采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学性能测试、热分析测试等方法,研究了ALPP及其复配阻燃体系对玻纤增强尼龙6(GFPA6)材料的阻燃性能、力学性能等方面的影响。结果表明,ALPP与三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配具有良好的阻燃协同效应,而添加硼酸锌(ZB)可以有效地促进阻燃材料成炭。当添加12%ALPP、6%MCA、3%ZB时,可以使30%玻纤增强尼龙6材料达到UL94 V-0级(3.2mm),极限氧指数达到31%,力学性能较好。     

PM/PEPA协同阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

将磷酸三聚氰胺盐(PM)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配成一种新型的无卤阻燃剂,并对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)塑料进行阻燃。利用极限氧指数(LOI)和热重分析(TGA)考察了阻燃RPUF的阻燃性能及热降解行为,采用残炭率和燃烧试验对阻燃RPUF进行测试分析。结果表明,PM和PEPA按质量比为1∶1复配而成的阻燃剂对RPUF塑料阻燃时效果优异,在阻燃剂添加量为16%时,RPUF氧指数达到24.3%左右,500℃时残炭率为37.4%。PM和PEPA复配能使RPUF高温燃烧时形成较稳定的炭层,对RPUF塑料具有阻燃协同作用。     

三嗪三苯基次膦酸仲丁酯化合物的制备及其应用

以三聚氯氰和苯基次膦酸二仲丁酯为原料合成了磷、氮协同阻燃剂2,4,6-三（O-仲丁基苯基次膦酰基）-1,3,5-三嗪化合物,对各步反应进行了优化;用红外光谱、核磁等表征了产物的结构,并用极限氧指数方法测试了产物的阻燃性能等。结果表明,最佳反应条件为：三聚氯氰和苯基次膦酸二仲丁酯的摩尔比为1：3.2,100 ℃持续反应5 h,同时分馏出反应生成的2氯丁烷,蒸馏出有机溶剂,重结晶得2,4,6-三（O-仲丁基苯基次膦酰基）-1,3,5-三嗪,产率为89.4 %;该产物阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）以及该产物和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)分别阻燃PBT的最高极限氧指数分别为21 %、30 %、26 %,且融滴均较慢,成炭性均较好。。     

复配磷酸酯阻燃PC／ABS合金的研究

研究了复配磷酸酯阻燃剂对PC/ABS合金材料的性能的影响.探讨了复配磷酸酯阻燃剂阻燃PC/ABS合金材料的力学性能和阻燃性能,复配阻燃剂对PC/ABS合金的阻燃机理.结果表明:在PC/ABS合金(质量比为70/30)体系中,磷酸三苯酯(TPP)和四苯基[双酚-A]二磷酸酯(BDP)按质量比为3:2复配具有协同阻燃作用.加入18份复配阻燃剂后材料的氧指数提高了6个单位,阻燃性能达到了FV-0级,并保持了材料较好的力学性能.     

不同芳基磷酸酯与膨胀型阻燃剂复配阻燃PP的研究

采用间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)、双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)和异丙苯基磷酸酯(IPP)作为阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配阻燃聚丙烯(PP)。研究了芳基磷酸酯的种类对PP/IFR复合材料阻燃性能、热稳定性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明:芳基磷酸酯对PP/IFR复合材料具有一定的协同阻燃作用。当芳基磷酸酯用量为5.0%时,PP/IFR/TCP、PP/IFR/IPP、PP/IFR/RDP和PP/IFR/BDP复合材料的氧指数(OI)由PP/IFR的28.5%分别提高到29.5%、30.0%、30.5%和29.5%,垂直燃烧级别由UL 94V-1级提升至UL 94V-0级;同时,RDP和BDP可提高PP/IFR复合材料的热稳定性能,500℃时的残余率分别高达15.4%和12.9%。此外,RDP和BDP的加入有利于IFR粒子的分散,从而改善了材料的力学性能。     

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。