SiO2和Al2O3对PP/APP/PER膨胀阻燃体系的协同作用

聚丙烯／聚磷酸铵／季戊四醇(PP／APP／PER)是一典型的无卤膨胀体系,文中结合氧指数(LOI)及热失重分析(TGA)实验配合锥形量热仪(CONE)研究了SiO2和Al2O3对该膨胀体系阻燃、抑烟的协同作用。与文献[1]的比较表明,不具有分子筛笼形结构的SiO2或Al2O3同样也具有促进PP／APP／PER体系凝缩相快速成灰、稳定炭层、降低热释放及烟释放的作用;说明硅铝酸盐的物理结构不是影响膨胀阻燃协同作用的主要因素。     

一种膨胀阻燃PP体系及其燃烧性能

制备了一种阻燃聚丙烯/膨胀阻燃剂(IFR)/蒙脱土(MMT)膨胀阻燃体系,研究了不同阻燃组分含量对体系阻燃性能的影响。结果表明,阻燃剂总添加量为30%,其中的成炭剂和聚磷酸铵(APP)的配比为1∶2时,体系的极限氧指数为29%,垂直燃烧试验(UL-94)达到V-2级;而在上述体系中添加0.5%的MMT时,体系的LOI提高到31%,垂直燃烧试验(UL-94)通过V-0级,表现出较好的协同阻燃效果。采用扫描电境(SEM)和红外光谱(FT-IR)对体系的固相残炭进行了观察和分析,探讨了可能的阻燃机理。     

磷酸锆在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同阻燃效果研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/磷酸锆(OZrP)膨胀型阻燃材料,热重分析表明添加OZrP的阻燃体系成炭量有所增加。当PP基体中含有25%膨胀型阻燃剂(IFR)时,复合材料的氧指数为33,垂直燃烧测试为UL-94V-1级别,当保持添加剂总量不变时,添加3%OZrP到PP/IFR体系中,氧指数增加到37,垂直燃烧达到V-0级别。IFR与OZrP间存在协效作用,合适的添加比例有利于提高复合材料的阻燃性能。     

氧化铋在膨胀阻燃聚丙烯体系中的催化协效作用

将聚磷酸铵(APP)和双季戊四醇(DPER)膨胀型阻燃剂应用于聚丙烯(PP)的阻燃,并加入少量氧化铋(Bi2O3)。采用极限氧指数、烟密度和热分析等表征其阻燃性能。结果表明,加入少量的Bi2O3(0.1%质量分数,下同),可以提高体系的氧指数,降低体系的烟密度。热失重分析表明,Bi2O3加入可以使APP生成更多的固相残留物,催化膨胀阻燃剂交联成炭,高温时残炭增加,阻燃体系的最大热失重速率对应温度后移。同时热老化实验表明,Bi2O3的加入没有加快体系热老化的现象。     

EVA及PS膨胀阻燃体系LOI值随温度变化规律的研究

利用高温氧指数仪结合新一代燃烧测定仪锥形量热仪CONE研究了EVA18及PS膨胀阻燃体纱的LOI值随温度变化的规律，以及一种膨胀阻燃促进剂ZEO对典型的膨胀燃添加体系APP／PER在高温下LOI下降趋势的抑制作用，也即对提高阻燃体系实际阻燃能力的作用。     

过渡金属化合物在聚合物阻燃中的研究进展

近年来,高分子材料以其优异的性能被广泛应用于各个领域,但其存在潜在的火灾危险性,在燃烧过程中会伴随着有毒气体的释放.因此,制备具有阻燃性能的高分子材料非常必要.综述了金属氧化物、层状双氢氧化物、金属盐和金属有机框架的阻燃机理及研究进展,简述了其他过渡金属化合物在聚合物中的应用.最后,提出了绿色、高效、多功能的过渡金属阻...     

传热传质对膨胀阻燃聚丙烯裂解燃烧行为的影响

通过对膨胀阻燃聚丙烯材料在锥形量热仪实验条件下燃烧的分析和研究,建立了能够描述膨胀阻燃材料升温、燃烧过程的传热传质数学模型,分析了传热传质对材料裂解行为的影响.实验中测量了纯聚丙烯及膨胀阻燃聚丙烯在膨胀燃烧过程中的样品质量损失、质量损失速率、热释放速率和内部温度随时间变化规律.通过理论分析及实验比较发现,不同的传热传质过程,对样品裂解、燃烧及热化学行为的影响非常大.膨胀阻燃聚丙烯的传热传质过程可减缓裂解、燃烧行为.DSC的分析结果表明,炭层对传热传质的阻隔作用使膨胀阻燃聚丙烯的热稳定性增强,放热峰值降低.     

阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂在木粉/聚丙烯复合材料中的阻燃协效性

采用膨胀型阻燃剂（IFR）分别与蒙脱土（MMT）、硼酸锌（ZB）、MnO2阻燃协效剂复配制备了阻燃型红松木粉/聚丙烯复合材料。借助TG、DTG、DSC热分析技术深入探讨了IFR与阻燃协效剂间的协效性;并利用FTIR、SEM对协效性进行了验证。结果表明：三种阻燃协效剂与IFR间都存在一定的协效性;MMT的加入降低了热分解...     

石墨烯在聚合物阻燃改性中的研究进展

作为一种新型的碳材料,石墨烯优良的导电、导热性能、光学显示性能等成为很多科学研究的焦点.其对聚合物的阻燃效应也日趋得到关注,在聚合物/石墨烯体系中,石墨烯可以促使聚合物迅速碳化,有利于改善聚合物的阻燃性能.主要综述了近5年来石墨烯或者改性石墨烯体系在聚合物阻燃改性中的研究应用进展,并尝试指出此类体系的进一步研究方向.     

新型无卤膨胀阻燃聚丙烯的制备及阻燃性能

利用有机杂环磷酸酯1, 2, 3-三(5, 5-二甲基-1, 3-二氧杂环己内磷酸酯基)苯(FR)、聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MEL)制备新型无卤三源膨胀阻燃聚丙烯(IFR/PP)材料, 通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧(UL-94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了IFR对聚丙烯阻燃性能影响。结果表明: 当IFR总添加质量分数为30%(FR∶APP∶MEL质量比为4∶8∶3), 阻燃IFR/PP的LOI 达到36.2%, 其热释放速率峰值(pk-HRR)、热释放速率平均值(av-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)、质量损失速率平均值(av-MLR)及一氧化碳释放率平均值(av-CO)相对未阻燃PP分别降低75.9%、71.7%、76.4%、74.6%、58.3%和50.0%, 300 s时CO释放量接近0, 呈现出良好的阻燃、抑烟和抑毒性能; SEM研究表明, IFR催化PP在燃烧初期形成了致密、坚硬的优质炭层。     

TiO_2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以TiO2为阻燃协效剂,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,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了TiO2用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的TiO2即可显著提高PP的阻燃性能;当MPP/PEPA/TiO2添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数高达31.5。TGA和FTIR分析及SEM和体式显微镜观测结果表明:添加TiO2可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。     

金属有机骨架化合物及其衍生物在锂硫电池中的应用研究

在全世界积极倡导开发清洁能源的时代背景下,锂硫电池因其具有高比容量、高比能量以及原料廉价易得等优点,成为电池研究中的热点.锂硫电池的发展仍存在较多障碍,例如正极材料导电性能差、多硫化物存在穿梭效应以及在充放电过程中电极体积发生变化等,为了解决这些问题,研究者们将金属有机骨架化合物及其衍生物应用到锂硫电池中.综述了近几年金属有机骨架化合物及其衍生物在锂硫电池中的应用研究进展,重点讨论了其在正极材料中的应用.     

氯化亚锡对阻燃体系复合酚醛泡沫性能的影响

以多聚磷酸铵、季戊四醇、氯化亚锡为原料组成膨胀型阻燃系统,研究氯化亚锡添加量对膨胀型阻燃系统复合酚醛泡沫的极限氧指数、燃烧热量释放速率、燃烧总热释放量、有效燃烧热量、耗氧量、烟气释放、有毒气体释放等的影响。研究结果表明阻燃体系复合泡沫的极限氧指数在72.8%~74.5%之间,展现出良好的阻燃性,阻燃体系对酚醛泡沫的阻燃符合气相阻燃的机理,并且在氯化亚锡添加量为1.5%时,阻燃体系复合泡沫的阻燃性能最优。     

4A分子筛对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以4A分子筛为阻燃协效剂,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,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了4A分子筛用量对PP阻燃性能和协同作用的影响。结果表明:添加少量的4A分子筛即可显著提高PP的阻燃性能;当MPP/PEPA/4A分子筛添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达33。TGA、FTIR分析和体视显微镜及SEM观测结果表明:添加少量的4A分子筛可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。     

有机协效阻燃剂的研究与应用

阻燃剂的协同效应理论是提高高分子材料阻燃效率的一种有效手段,已成为当前研究开发高效阻燃剂的主要、指导理论之一。其中,围绕磷开展的高效有机协效阻燃剂研究开发是当前阻燃剂开发领域的热点。重点介绍了近10年来国内外研发的新型磷-卤素、磷-氮和磷-硅有机协效阻燃剂的研究进展,展望了阻燃剂未来的发展方向和前景。     

含硅化合物与膨胀阻燃剂协同阻燃聚丙烯

采用聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)复合膨胀阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯,研究了不同含硅物质——硅胶(SG)、硅酮(GM)以及硅晶(SW)纤维对IFR阻燃PP性能的影响,并通过LOI、UL-94、TGA对材料阻燃性能进行了表征。结果表明,三种物质与IFR都存在一定的协同效应。然而,硅胶与IFR的协同效应最好,在IFR含量为25%时,添加2%的硅胶,材料氧指数由29提高至35,UL-94也提高至V-0级,材料的高温热稳定性也得到了极大提高,并且能够生成结构更加致密的炭层。     

PP/PVAc-OMMT纳米复合材料及其阻燃材料的燃烧性能

利用锥形量热仪(CONE)在35kW/m2热辐照条件下,并结合极限氧指数(LOI)和UL-94垂直燃烧测试方法对聚丙烯(PP)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)-有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和加入无卤复配阻燃剂制备的PP/PVAc-OMMT/氢氧化镁(MH)/三氧化二锑(AO)纳米复合阻燃材料的热释放速率、烟释放及材料在燃烧时的质量损失行为进行了研究。结果表明,添加10%(质量分数)PVAc-OMMT可以提高PP材料的阻燃性能,燃烧时的热释放速率、质量损失率以及烟释放量减少,且PVAc-OMMT与无卤复配阻燃剂之间可产生阻燃协效作用,使纳米复合阻燃材料的阻燃性能、热稳定性和抑烟性进一步增强。     

有机磷阻燃剂的合成及在阻燃高分子材料中的应用研究进展

绝大多数高分子材料都容易燃烧,并在燃烧过程中释放出大量有毒气体,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁,因此积极开发新型阻燃高分子材料,已引起材料研究者的广泛关注。而有机磷阻燃剂具有高效、低烟、低毒、无卤等优点,是目前阻燃高分子材料研究的重点。文中对近年来有机磷阻燃剂的合成及在阻燃高分子材料中的应用研究进展作了简要综述。并根据阻燃剂元素种类和结构的不同,分别从含磷酯类阻燃剂、磷氮协同阻燃剂、磷硅协同阻燃剂等几方面介绍了它们的合成、特点及在环氧、聚酯、聚烯烃等高分子材料中的应用。     

阻燃剂及其阻燃机理的研究现状

近来关于阻燃剂及其阻燃机理越来越受人们的关注.综述了卤系、磷系、氮系、铝镁系、粘土类和膨胀石墨阻燃剂在高分子材料中的阻燃机理及其研究现状,并提出了增加复合材料在燃烧过程中的成炭倾向是今后聚合物阻燃设计的新思路.