PAA/ATP纳米复合材料的制备及其皮革阻燃性

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性纳米凹凸棒土(ATP),制得表面含双键的凹凸棒土(O-ATP),进而与丙烯酸发生共聚反应,制备了聚丙烯酸/凹凸棒土(PAA/ATP)纳米复合材料,采用FTIR、TEM、TGA对其结构进行分析,结果表明:成功制备了PAA/ATP纳米复合材料,ATP均匀地分散于PAA/ATP纳米复合材料中。当ATP用量为1%时(即ATP质量占丙烯酸质量的百分数,下同),PAA/ATP纳米复合材料的外观稳定性和热稳定性均最好。将PAA/ATP纳米复合材料应用于绵羊蓝湿革的复鞣工序中,结果表明:ATP的引入有利于提高革样的阻燃性能、增厚性能。当ATP用量为1%时,PAA/ATP纳米复合材料的极限氧指数提升至16.4%,燃烧速率降低至0.045 mm/s。     

红磷包覆对PP／PE复合材料阻燃性的影响

通过力学性能测试、氧指数测试研究了有机包覆和无机包覆红磷对聚丙烯（PP）／聚乙烯（PE）复合材料的力学性能和阻燃性能的影响。结果表明：随着红磷的加入,PP/PE的拉伸强度和冲击强度均得到了提高,极限氧指数（LOI）逐渐增大,添加有机包覆红磷的PP／PE复合材料的LOI均好于同比添加无机包覆红磷复合材料的LOI。     

PP复合材料的制备及其阻燃性能研究

将碳微球(CMSs)及聚磷酸铵(APP)添加至聚丙烯(PP)中,制备了PP复合材料。采用极限氧指数(LOI)、热重分析仪(TGA)、锥形量热仪(CONE)及电子万能试验机(EUT)等表征手段对PP复合材料的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能进行了测试分析,考察了APP与CMSs的质量比以及添加量对PP阻燃体系性能的影响。结果表明:在APP与CMSs质量比为4:1,总添加量为30%时,PP/CMSs/APP复合材料的LOI为28.7%,较纯PP提高了59.4%;火灾性能指数(FPI)值较纯PP提高了约5倍;热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、平均热释放速率(MHRR)和平均有效燃烧热(MEHC)分别较纯PP降低了31.11%、14.2%、24.5%和32.1%;火灾蔓延指数(FGI)值较纯PP降低了55.3%,且复合材料的热稳定性有所提高,成炭能力显著提升,PP的阻燃性能得到明显改善。     

海泡石复合材料阻燃性能研究进展

海泡石(SEP)是一种具有较好的力学性能和热稳定性的层状硅酸盐黏土,可以与多种阻燃剂发挥协同阻燃效应。但是,由于天然海泡石与聚合物的相容性较差,其在聚合物中极易发生团聚,限制了其阻燃性能,需要对海泡石进行表面改性解决该问题。综述了酸碱改性、表面活性剂改性、硅烷偶联剂改性、有机物接枝改性和金属及其化合物改性,5种改性方法的研究进展;介绍了溶液共混法、熔融共混法和原位聚合法,3种常用的共混方法,并且,整理了近年来海泡石阻燃常见聚合物的研究成果,着重介绍了海泡石与膨胀阻燃剂、磷杂菲类阻燃剂、碳纳米管和离子液体等新型阻燃剂的协同阻燃效应。最后,对海泡石在阻燃领域的发展趋势进行了展望。     

PP/PVC基竹塑复合材料的阻燃改性研究

为开发阻燃竹塑复合材料,选用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂,以聚丙烯(PP)/聚氯乙烯(PVC)不相容体系为基体,采用挤出-注塑工艺制备了PP/PVC基竹塑复合材料。研究了相容剂对共混复合材料力学性能的影响,并对复合材料体系的阻燃改性进行了研究。结果表明:增容剂PP-g-MAH能够明显改善PP/PVC共混体系的力学性能,当其用量为10份时体系的力学性能较好;添加三氧化二锑或磷酸三苯酯,能显著提高PP/PVC基竹塑复合材料的阻燃性能。     

碱式碳酸镁基复合阻燃剂的制备及其阻燃性能研究

采用硅烷表面处理的碱式碳酸镁纳米片和氢氧化镁以及氢氧化铝为复合阻燃剂,通过密炼模压法制备了一系列复配阻燃剂协效阻燃EVA的复合材料。利用拉伸性能测试仪、熔融指数仪、垂直燃烧测试仪和锥形量热仪分别测试了复合材料的力学性能、加工流动性能和阻燃性能,利用热重分析仪测试了复配阻燃剂的热分解行为。结果表明,复配阻燃剂以适当比例协效阻燃EVA在更宽的燃烧温度范围内发生分解,能够起到更好的阻燃效果。并且复配阻燃剂/EVA复合材料的热释放速率和烟释放率大幅度降低,分别为181.06 kW/m²和0.032 m²/s。另外,复配阻燃剂/EVA复合材料的拉伸强度达到9.73 MPa,断裂伸长率为155.07%,每10 min熔融指数为1.00 g,符合电线电缆行业标准。     

PE基木塑复合材料的阻燃研究

采用无卤阻燃剂聚磷酸铵(APP)以及阻燃协效剂硼酸锌(ZB)、硅藻土,制备具有良好阻燃性能的木塑复合材料。结果表明:APP在改善木塑复合材料阻燃性能的同时,可提高材料的热稳定性,当其用量为20份时,复合材料垂直燃烧达到UL94V-0级,此时,体系的力学性能变化不大;ZB、硅藻土对木塑复合材料的协效阻燃规律不同于对塑料的阻燃规律,添加2份硅藻土的阻燃体系形成的炭层最致密,可有效地隔热隔氧。     

电线电缆用聚氯乙烯复合材料的阻燃性能和力学性能研究

为提高电线电缆用聚氯乙烯（PVC）的阻燃性能,向PVC中加入硼酸锌（ZB）制备了PVC复合材料,并研究其阻燃性能和力学性能。力学性能测试表明：随着ZB掺量的增加,PVC复合材料的拉伸性能逐渐降低,但是ZB掺量不超过6%时,PVC复合材料的拉伸性能降低幅度不大,仍满足相关标准要求。阻燃性能测试表明：随着ZB掺量的增加,PVC复合材料的阻燃性能不断提高。当ZB掺量为6%时,PVC复合材料（4#）的综合性能优异,与未加ZB相比,4#试样的阻燃性能提高明显,氧指数达到40.1%,垂直燃烧等级达到FV-0级,烟密度降为72,HCl释放量降为41 mg/g,热释放速率峰值（PHRR）降低17.4%,总热释放量（THR）降低36.5%,600 s内的总产烟量（TSP600 s）降低69.7%;复合材料的拉伸强度下降10.8%,断裂伸长率下降12.7%。     

阻燃PLA复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用熔融共混技术,将二乙基次膦酸铝（ADP）引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列阻燃聚乳酸复合材料(FR-PLA)。在此基础上,采用热重分析、极限氧指数、UL 94垂直燃烧、微型量热测试研究了二乙基次膦酸铝对阻燃聚乳酸复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。结果表明,ADP可以有效提高复合材料的阻燃性能,30 %（质量分数,下同）的ADP使得PLA/ADP30通过UL 94 V-0级别,极限氧指数达到31.6 %（体积分数,下同）; ADP使得阻燃PLA复合材料的初始分解温度降低,但明显提高复合材料的成炭性; ADP使得复合材料的热释放速率峰值明显下降,PLA/ADP30热释放速率峰值为290 W/g,相对于PLA下降37.1 %,明显降低复合材料的火灾危险性。     

氢氧化镁粒径对其填充三元乙丙橡胶复合材料力学性能和阻燃性能的影响

分别以粒径为100nm,6．29,3．57,2．92μm的氢氧化镁为阻燃剂和增强剂,加入到100份(质量)三元乙丙橡胶中,考察了填料粒径时复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着氢氧化镁粒径的减小,复合材料的力学性能逐渐提高,纳米复合材料的力学性能远优于微米复合材料的。采用锥形量热仪和氧指数仪研究了复合材料的阻燃性能,发现对于未改性氢氧化镁填充体系,随着粒径的减小,复合材料的最大热释放速率降低,引燃时间增长。氢氧化镁经过硅烷偶联剂(Si 69)改性后,纳米复合材料的力学性能显著提高,最大热释放速率和引燃时间变化不大;而微米复合体系的力学性能和阻燃性能都无明显变化。     

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。     

PP/LGF复合材料的膨胀性阻燃与协效阻燃性能

采用膨胀型阻燃剂(IFR)及协效剂海泡石(SP)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料进行阻燃,通过双螺杆挤出机制备了PP/LGF母粒,IFR母粒和SP母粒,然后将这3种母粒通过注塑机制备了PP/LGF/IFR/SP复合材料,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试、锥形量热仪、热重分析、扫描电子显微镜、力学性能测试等表征PP/LGF各阻燃复合体系的性能。结果表明,当IFR质量分数为22%时,PP/LGF/IFR阻燃复合材料的LOI为28.8%,且垂直燃烧等级达到V–0级;锥形量热仪测试结果表明加入IFR及SP后阻燃复合体系的第一热释放速率峰值降低,而第二热释放速率峰消失;SP质量分数为1%,IFR质量分数为21%的PP/LGF/IFR/SP阻燃复合材料LOI为29.6%,垂直燃烧等级达到V–0级,热释放速率峰值和总热释放量得到有效降低,热稳定性最好,且燃烧时产生致密的炭层覆盖于玻璃纤维表面,同时加入1%SP后复合材料的力学性能下降幅度相对较小。     

聚丙烯基纳米复合材料的制备方法与力学性能

综述了聚丙烯(PP)基纳米复合材料的制备方法和力学性能的研究进展，介绍了目前国内外研究的以PP为基体与粘土层状物、无机、金属纳米粒子复合制备的复合材料的表面处理、制备方法与材料力学性能的关系。用传统的表面处理方法可改善纳米粒子的分散性与力学性能，少量纳米粒子可使PP同时获得增强增韧。     

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.     

DOPOHM/丙烯酸树脂复合材料的制备及其阻燃性能

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)反应合成了有机膦阻燃剂——2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸-2-羟乙酯(DOPOHM),以DOPOHM对丙烯酸树脂进行阻燃,得到阻燃丙烯酸树脂复合材料(DOPOHM/AR)。利用TGA分析仪和极限氧指数(LOI)测定仪测定了复合材料的热稳定性和阻燃性能,用SEM、XPS和EDS研究了复合材料的阻燃机制;通过HorowitzMetzger理论计算复合材料的分解活化能(Ea)。结果表明:DOPOHM/AR的分解活化能(Ea)随DOPOHM用量的增加而升高,DOPOHM对丙烯酸树脂热降解速率具有抑制作用,DOPOHM的热分解产物聚磷酸盐催化基体成炭,致密的炭层覆盖在材料表面构成热量和分解产物逸散的屏障;当DOPOHM用量占单体总质量的25%时,复合材料的LOI达到26%,UL-94测试达V-0级。     

无卤阻燃ABS复合材料的制备与阻燃性能研究

采用酚醛树脂、磷酸酯、硼酸锌或聚硅氧烷组成复合阻燃剂,与丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(ABS)树脂通过熔融挤出混合制备无卤阻燃ABS复合材料。分别研究磷酸酯、聚硅氧烷、硼酸锌用量对无卤阻燃ABS复合材料阻燃性能的影响,考察了阻燃ABS复合材料的热分解行为,观察了无卤阻燃ABS复合材料燃烧产物表面的炭层形貌。实验结果表明,酚醛树脂/磷酸酯复合成炭阻燃体系能有效提高ABS的阻燃性能;硼酸锌和聚硅氧烷对ABS/酚醛树脂/磷酸酯体系阻燃存在阻燃协同效应,提高成炭量;与聚硅氧烷相比,硼酸锌阻燃协同效果较好。     

天然纤维及其聚合物基复合材料阻燃改性研究进展

因具有较高的强度和模量、生态环保、价格低廉等特点,天然纤维及其增强复合材料在民用及汽车工业中的高附加值应用越来越多。然而易燃性一直是天然纤维及其增强聚合物基复合材料应用过程中不可避免的诟病,因此相应产品的阻燃研究受到人们越来越多的关注。本文综述了天然纤维及其聚合物复合材料阻燃改性的研究现状,并对其发展和应用前景进行了展望。     

DOPOHM/丙烯酸树脂复合材料的制备及阻燃性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）与甲基丙烯酸-β-羟乙酯（HEMA）反应合成了有机膦阻燃剂——2-甲基-3-(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)丙酸-2-羟乙酯(DOPOHM),以DOPOHM对丙烯酸树脂进行阻燃,得到阻燃丙烯酸树脂复合材料（DOPOHM/AR）。利用TGA分析仪和极限氧指数（LOI）测定仪测定了复合材料的热稳定性和阻燃性能,用SEM、XPS和EDS研究了复合材料的阻燃机制;通过Horowitz-Metzger理论计算复合材料的分解活化能(Ea)。结果表明：DOPOHM/AR的分解活化能（Ea）随DOPOHM用量的增加而升高,DOPOHM对丙烯酸树脂热降解速率具有抑制作用,DOPOHM的热分解产物聚磷酸盐催化基体成炭,致密的炭层覆盖在材料表面构成热量和分解产物逸散的屏障;当DOPOHM用量占单体总质量的25%时,复合材料的LOI达到26,UL-94测试达V-0级。