软质聚氯乙烯阻燃抑烟研究进展

综述了软质聚氯乙烯中所添加的无机与有机两大类阻燃抑烟剂的研究进展,并对该领域的发展方向进行了预测。     

阻燃PVC电缆料及其阻燃抑烟技术

本文介绍了阻燃PVC电缆料及其阻燃抑烟的常用方法，组阻燃PVC电缆料的研究目的就是阻燃、低澡、低毒。通过一系列“均匀设计”实验，得到了一些燃烧性能较好的阻燃PVC电缆料的配方。     

沸石对PVC阻燃抑烟作用的研究

沸石多孔具有吸附功能,通过TG、SEM等研究了沸石对PVC的阻燃抑烟作用。研究表明:沸石能吸收HCl,减少PVC燃烧过程中HCl的表观释放量,沸石对PVC具有一定的阻燃作用,在PVC/沸石的炭层表面有沸石覆盖层,起到较好的绝热屏蔽作用。在PVC/沸石燃烧残余物的炭层内部有沸石填充,基材、碳和沸石形成复合材料提高阻燃作用。     

软聚氯乙烯的阻燃抑烟研究

本文借助氧指数法，差热分析，热重分析研究了Ａｌ（ＯＨ）３，Ｍｇ（ＯＨ）２，Ｓｂ２Ｏ３对软质ＰＶＣ的阻燃作用和锌化合物对软ＰＶＣ的抑烟作用。结果表明，Ｓｂ２Ｏ３对软ＰＶＣ的阻燃效果优于Ａｌ（ＯＨ）３和Ｍｇ（ＯＨ）２的；由Ｓｂ２Ｏ３，ＣａＣＯ３和锌化合物组成的阻燃抑烟体系，对软ＰＶＣ具有良好的阻燃抑烟效果。     

PVC的阻燃与抑烟

本文采用正交实验的方法,研究了聚氯乙烯发烟量的控制。实验得到了无机阻燃剂、无毒、低烟,在聚氯乙烯中的填充量小,克服了传统无机阻燃剂填充量大、降低聚合物加工性能和力学性能的缺点。     

Mo-MOF对软质PVC材料的阻燃及抑烟性能

采用熔融共混的方法将含钼离子的有机框架材料(Mo-MOF)添加到软质聚氯乙烯(PVC)材料中,利用极限氧指数(LOI)测试仪、NBS烟箱、锥形量热仪、拉伸强度测试仪等研究了材料的阻燃、抑烟及力学性能。测试结果表明,与软质PVC相比,当Mo-MOF的添加量为3%时,材料的LOI值由26.8%提高至30.3%,最大烟密度由918.5降低至471.2,总烟释放量(TSP)由25.23 m²降低至12.02 m²,分别降低了48.7%及52.3%。此外,与PVC/MoO₃对比可知,当钼离子含量相同时,PVC/3%Mo-MOF材料的最大烟密度由774.0降低至471.2,TSP值由17.55 m²降低至12.02 m²,分别降低了39.1%与31.5%。与MoO₃相比,Mo-MOF在PVC中的相容性及分散性更佳,在燃烧过程中形成了具有高比表面积的纳米级氧化钼,对PVC材料的阻燃及抑烟性能更佳。同时,随着Mo-MOF含量的增加,PVC材料的拉伸强度和断裂伸长率均得到了...     

锡酸锌对软质聚氯乙烯的阻燃和抑烟作用

采用氧指数法、热重分析及烟密度测试法就锡酸锌对软质PVC的阻燃抑烟行为进行了研究。发现锡酸锌不仅是软质PVC的良好阻燃剂，更是一种性能优异的抑烟剂，添加15份时，最大烟密度只是空白试样的32．5％，氧指数为30．8，有可能代替三氧化二锑用于软质PVC的阻燃和抑烟。     

阻燃抑烟软PVC材料的研究

主要探讨了阻燃抑烟软PVC材料的配方设计，通过改变AJ(OH)3／Mg(OH)3的配比，及包覆红磷、硼酸锌的用量，观察PVC阻燃效果的变化，并综合其力学性能与流动性能的变化情况，最终确定阻燃剂的最佳组合及最佳配比。     

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。     

阻燃PVC电缆料及其阻燃抑烟技术

本文介绍了阻燃ＰＶＣ电缆料及其阻燃抑烟的常用方法,阻燃ＰＶＣ电缆料的研究目的就是阻燃、低烟、低毒。通过一系列“均匀设计”实验,得到了一些燃烧性能较好的阻燃ＰＶＣ电缆料的配方。     

PVC阻燃抑烟研究进展

综述了近几十年来PVC阻燃抑烟方面的研究成果,对PVC阻燃抑烟体系的各类及特点、阻燃抑烟机理、评定指标、分析测试方法进行了总结和评述,同时对PVC阻燃抑烟体系今后的研究方向做了展望。     

FeOOH/Sb2O3对PVC共混物的阻燃消烟作用

分析了铁化物／锑化物的阻燃消烟作用。实验结果表明,锑化物和铁化物在ABS／PVC共混物中,可以增加共混物的阻燃能力,同时发现两种金属氧化物在减少高分子燃烧时的发烟量方面有协同作用。在共混物燃烧过程中,对增加烧焦物的形成有促进作用。     

聚氯乙烯阻燃抑烟研究进展

综述了近年来PVC的发烟机理,无机和有机阻燃抑烟剂改性PVC的研究进展。     

高分子材料阻燃与抑烟的分立设计思想

随着高分子材料在人类生产生活中的广泛应用,其防火安全性问题日益凸显,高效环保阻燃抑烟剂的开发成为当前材料领域亟待解决的问题之一。然而,与发展较为成熟的阻燃剂研究领域相比,世界各国在抑烟剂方面的研究普遍处于起步和初期发展阶段。同时,多数抑烟剂的研究处于阻燃剂的从属地位,即在阻燃剂的基础上附加抑烟的性能,对单功能抑烟剂的开发重视度不够,限制了其进一步的发展。高分子材料中结构和官能团的多样性使其燃烧和发烟机理有显著不同,因此针对不同种类的高分子材料的燃烧和发烟过程,其阻燃和抑烟剂在组成和结构上的设计亦应有明显区别。以同一种材料实现阻燃和抑烟的兼顾,往往顾此失彼,导致两者性能均无法得到最大的发挥。因此,本文提出将阻燃剂和抑烟剂的功能分离开来的设计思想,加强单功能抑烟剂的研究投入,对阻燃/抑烟材料的化学组成和结构分别进行有针对性的设计,再进行功能优化复配,将是实现高分子材料高效阻燃抑烟的有效途径之一。     

Phosphorus-containing Salen-Ni metal complexes enhancing the flame retardancy and smoke suppression of epoxy resin composites

Two novel Salen-DPCPs metal complexes (Salen-DPCP-1 and Salen-DPCP-2), containing both Salen-Schiff base (Salen), phenyl phosphate structures (DPCP) and nickel component, were prepared to reduce fire hazards of epoxy resin (EP). The results showed that 5 wt % addition of Salen-DPCP-1 brought a higher flame-retardant efficiency to the EP, where the V-0 rating in UL-94 burning test and 31.5% of limiting oxygen index (LOI) were achieved. Meanwhile, total heat release, total smoke production, and total CO yield dramatically decreased by 28.1, 23.6, and 21.4%. In addition, these results basically reappeared when Salen-DPCP-2 were introduced into EP to obtain Salen-DPCP-2/EP composites. Chemical structure and morphology characterization of the carbon residue confirmed that Salen-DPCPs improved the catalytic charring ability and the noncombustible gas releasing ability by the Fourier transform infrared, X-ray photoelectron spectroscopy, and Scanning electron microscopy technology. Therefore, it is an efficient strategy to develop novel Salen composites modified by flame-retardant groups to improve the fire rating of polymers. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48734.     

系列羟基锡酸盐对半硬质PVC的阻燃消烟作用

研究了系列羟基锡酸盐阻燃剂对半硬质PVC的阻燃消烟作用。通过对样品燃烧后剩炭含量及扫描电镜(SEM)分析,探讨了锡酸盐体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率,较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。由于阻燃剂的添加量较少,对材料力学性能影响不大。     

软质PVC的电负性研究及其火灾感温报警电缆的研制

研究了增塑剂用量、类型以及其他添加剂对火灾感温报警电缆电负性能的影响，并进行了热老化试验。试验结果表明：①添加DOP的体系要比添加TOTM的体系敏感温度低，感温性能好；②随着增塑剂用量的增加，电缆电阻值对温度的敏感系数减小，敏感温度范围降低；③添加硬脂酸和抗静电剂类添加剂可以调节电缆对温度的敏感性能和敏感温度范围；④TOTM、DMP、DOP、DOS4种增塑剂热老化性能试验结果表明，TOTM的耐热性能最好。     

纳米粒子几何结构对膨胀型防火涂料阻燃和抑烟性能的影响

为了研究纳米粒子几何结构对膨胀型防火涂料阻燃和抑烟性能的影响,以聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)-硼酸三聚氰胺(MB)为阻燃体系,硅丙乳液为成膜物质,分别添加球形纳米二氧化硅(Si O2)、经硅烷偶联剂KH560改性的管状碳纳米管(KH560–CNT)和片状水滑石(LDH)制备了3种水性膨胀型防火涂料。采用小室法、隧道法及模拟大板法研究了涂层的防火阻燃性能,再结合热重分析、扫描电镜分析和能谱分析,考察了涂层的热解性能和炭层结构。结果表明,球形Si O2和片状LDH能有效增强防火涂料的阻燃和抑烟性能,表现出较好的协效作用;管状KH560–CNT则会恶化防火涂料的阻燃和抑烟性能,表现出对抗作用。当纳米填料的质量分数为0.5%时,片状LDH表现出最优的协效作用,火焰传播比值为12.5,烟密度等级为14.1%。这是因为它能促进涂层在燃烧过程中形成更多的含磷和含硼交联结构,有效增强了炭层的致密性、连续性和隔热性能。     

Smoke suppression,flame retardancy,and fire toxicity of polypropylene containing melamine salt of pentaerythritol phosphate halloysite

Polypropylene (PP) was melt blended with a new mono molecular intumescent flame retardant, melamine salt of pentaerythritol phosphate halloysite (MPPH) to enhance its thermal stability, flame retardancy, and smoke suppression properties. The structure of MPPH was elucidated by Fourier transform infrared (FTIR), ¹H NMR, X-ray diffraction (XRD), and energy dispersive X-ray (EDX) analysis. PP composites results showed that MPPH increased the thermal stability of PP at high temperatures in all PP composites. The horizontal flammability test (UL94H) showed that MPPH stopped flame propagation in PP composites. Vertical burning rate test (UL94V) revealed that PP composites can attain V₀ rating at loading levels 25, 30, and 35 wt.% of MPPH. Limiting oxygen index (LOI) data indicated that adding 20, 25, 30, and 35 wt.% of MPPH to PP increased the LOI value of PP (19.2%) to 27.1%, 32.5%, 35.4%, and 38.7%. MPPH succeeded in reducing the maximum specific optical density (Ds_max), mass specific optical density (MOD), and rate of smoke generation during the first 4 min (VOF4) of PP composites compared to PP alone. FTIR gas analyzer results revealed that MPPH decreased the emission of CO and CO₂ in the gas phase during the combustion process. Digital photos and scanning electron microscope (SEM) images of char residues remained after the smoke density test revealed that MPPH succeeded in forming a cellular and cohesive char layer on the PP surface. The new data is expected to increase the use of PP in rigid packaging applications.