溴系阻燃剂对ABS阻燃及力学性能的影响

分别以十溴二苯乙烷(DBDPE)、溴代三嗪(FR-245)、六溴环十二烷(HBCD)为阻燃剂,三氧化二锑(Sb_2O_3)为协效剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)进行阻燃改性。采用极限氧指数、垂直燃烧仪(UL-94)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、力学性能等手段研究了阻燃剂的种类和用量对ABS阻燃性能与力学性能的影响。结果表明,阻燃效率的排列顺序为DBDPEHBCDFR-245,而HBCD阻燃ABS复合材料的力学性能最佳。     

溴代三嗪/十溴二苯乙烷及CPE对ABS的增韧阻燃

以十溴二苯乙烷(DBDPE)与溴代三嗪(FR-245)为阻燃剂、三氧化二锑(Sb_2O_3)为协效剂、氯化聚乙烯(CPE)为增韧剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)进行增韧阻燃,研究了阻燃剂与增韧剂对ABS力学性能及阻燃性能的影响。通过物理共混的方式制备了阻燃ABS复合材料,结果表明,FR-245/DBDPE质量比为3∶2,阻燃剂总质量分数为13%、CPE质量分数为8%时,增韧阻燃ABS复合材料综合性能优异,其垂直燃烧测试达到V-0级别,LOI值达到28%,拉伸强度为30.8MPa,缺口冲击强度为12.1kJ/m~2。     

八溴二苯乙烷及EG对长玻纤增强PP性能的影响

以八溴二苯乙烷(ODOPE)或十溴二苯乙烷(DBDPE)及三氧化二锑(Sb2O3)为阻燃剂,采用熔体浸渍工艺制备阻燃长玻璃纤维增强PP(LGFPP),研究了这两种溴系阻燃剂对阻燃LGFPP的阻燃性能和物理力学性能的影响,并研究了可膨胀石墨(EG)在ODOPE阻燃LGFPP的中的协效效果。结果表明,ODOPE对于LGFPP的阻燃效率高于相同含量下的DBDPE,添加质量分数为14%的ODOPE的阻燃LGFPP垂直燃烧等级为V–0级,极限氧指数(LOI)为23.6%。扫描电子显微镜分析表明,ODOPE均匀分散于阻燃LGFPP树脂基体中,而DBDPE在基体中团聚明显。ODOPE阻燃LGFPP的熔体流动速率(MFR)、拉伸强度、弯曲强度及悬臂梁缺口冲击强度均高于DBDPE阻燃的LGFPP,且其MFR随着ODOPE含量的增加而提高。EG可以略微提升ODOPE阻燃LGFPP的LOI,含3%EG的ODOPE阻燃LGFPP的LOI最高,为24.7%,垂直燃烧等级为V–0级。EG与ODOPE–Sb2O3体系的协效阻燃效果较低,且降低了LGFPP的MFR和力学性能。     

环保型溴系阻燃剂在ABS复合材料中的应用

分别采用十溴二苯乙烷(DBDPE)、四溴双酚A(TBBA)、溴代三嗪(Br N)为阻燃剂和三氧化二锑、氢氧化铝、硅酮粉、抗滴落剂等协效阻燃剂复配,与丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)通过熔融共混挤出制备阻燃ABS复合材料,对比了这3种阻燃剂对复合材料阻燃性能、力学性能、熔体流动性能和热性能的影响。结果表明,添加质量分数为8%的DBDPE即可使ABS复合材料垂直燃烧等级达到V–0级,热变形温度达到74.3℃,但DBDPE对复合材料拉伸、冲击性能及熔体流动性能有较大的负面影响;当3种阻燃剂质量分数均为12%时,添加Br N的复合材料的垂直燃烧等级达到V–0级,缺口冲击强度和热变形温度最高,分别为27.0 k J/m2和74.7℃,热稳定性最好,但拉伸和弯曲强度较低,在相同阻燃剂用量下,添加TBBA的复合材料拉伸、弯曲强度和MFR最大,分别为41.6,60.5 MPa和22.3 g/10 min,但其垂直燃烧等级仅为V–1级。     

滑石粉和有机蒙脱土对溴系阻燃聚丙烯材料性能影响的研究

研究了滑石粉及纳米有机蒙脱土（OMMT）对十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃聚丙烯（PP）的阻燃协效作用,评估了滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT的添加量对PP材料阻燃性能、燃烧行为及物理性能的影响。结果表明,滑石粉和OMMT对于DBDPE阻燃PP体系具有显著的协效作用,增加滑石粉和DBDPE用量可以有效提高垂直燃烧性能和极限氧指数水平,添加OMMT可进一步提升垂直燃烧性能和氧指数水平,OMMT还可以显著降低燃烧过程的热/烟释放速率及总量;滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT会在不同程度导致材料拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率的下降。     

DBDPE/协效剂/PP阻燃复合材料的合成与性能研究

将Sb2O3、Fe2O3、聚磷酸铵(APP)、镁铝类水滑石(MgAl-LDHs)、APP-LDHs、ZnO、硼酸锌等无机物分别与十溴二苯乙烷(DBDPE)复配,并与聚丙烯(PP)熔融共混制备DBDPE/协效剂/PP阻燃复合材料;采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、缺口冲击、弯曲实验等方法研究了协效剂对DBDPE/无机协效剂/PP阻燃复合材料的阻燃性能及力学性能影响;采用能谱(EDX)分析样品的成分,探索APP与DBDPE复配阻燃的协效原理。结果表明,Sb2O3与DBDPE协效阻燃效果最好,APP的复配效果次之;APP与DBDPE的协效主要为体系中的磷、氮、溴元素的共同作用。     

不同溴系阻燃剂在阻燃ABS中燃烧行为与热行为

将四种不同的溴系阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)、溴化环氧(BEO)、溴代三嗪(BrN)、四溴双酚A (TBBA)在溴素质量分数10%条件下与三氧化二锑复配,然后加入到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)中制备阻燃ABS材料,研究了这四种溴系阻燃剂阻燃ABS的燃烧行为和阻燃剂热行为之间的关系。结果表明,对于添加阻燃剂DBDPE和BEO的ABS试样,当其厚度为1.5,2 mm时,垂直燃烧阻燃等级只能达到V–2级,在锥形量热测试中,燃烧前期的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)也都高于添加阻燃剂BrN和TBBA的ABS试样;对于添加阻燃剂TBBA的ABS试样,当其厚度为1.5 mm时,垂直燃烧阻燃等级就可以达到V–0级,但是在锥形量热测试中,THR和HRR峰值(PHRR)较高;对于添加阻燃剂BrN的ABS试样,当其厚度为1.5 mm时,垂直燃烧阻燃等级可以达到V–0级,在锥形量热测试中,THR和平均有效燃烧热都低于其它阻燃ABS试样,这与四种阻燃剂的初始分解温度和分解速率有很大的关系,DBDPE和BEO初始分解温度高,TBBA初始分解温度低,但是分解速率快,BrN的初始分解温度高于TBBA,低于DBDPE和BEO,而分解速率较TBBA慢,所以整体表现的阻燃效果最佳。     

三聚磷酸盐插层改性LDH复配十溴二苯乙烷的协效阻燃机制

基于磷酸盐和层状双氢氧化物的阻燃性和结构特征,用离子交换法制备了三聚磷酸盐/层状双氢氧化物插层复合物(LDH-P),以油酸钠为表面改性剂,采用水浴法包覆LDH-P获得了油酸钠包覆型复合物(LDH-P-S)。研究了LDH-P-S、十溴二苯乙烷(DBDPE)复配阻燃剂对聚丙烯(PP)的协效阻燃行为。结果表明:当LDH-P-S用量占阻燃剂总量的25%时(阻燃剂总量占PP质量的30%),与单一DBDPE阻燃PP体系相比,聚丙烯的氧指数由24.2%提升至24.9%,烟雾释放总量下降10.3%,热释放峰值下降38%,垂直燃烧性能达到V-0级。LDH-P-S与DBDPE的协效阻燃作用不仅能减少DBDPE的用量,同时能有效改善综合阻燃性能。     

卤-锑阻燃体系对热塑性聚酯弹性体性能的影响

采用高分子型溴系阻燃剂溴化环氧树脂(EP-B)、溴化聚苯乙烯(PS-B)及小分子型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)协同Sb2O3作为卤-锑阻燃体系,研究卤-锑阻燃体系对热塑性聚酯弹性体(TPEE)性能的影响。研究表明,当溴系阻燃剂的质量分数为18%时,均能使TPEE达到UL94 V-0级别,极限氧指数达到27%以上,EP-B,PS-B分别与DBDPE复配使用时的阻燃效果优于EP-B,PS-B单独使用时的阻燃效果;EP-B和PS-B与TPEE具有较好的相容性,两者分别与DBDPE复配时可改善DBDPE与TPEE的相容性;当溴系阻燃剂的质量分数为18%时,EP-B和PS-B分别与DBDPE复配使用,可减少单独使用DBDPE阻燃TPEE力学性能的下降程度;添加阻燃剂改变了TPEE的热失重过程,与EP-B,PS-B阻燃TPEE的残炭率相比,两者分别与DBDPE复配后,阻燃TPEE的残炭率下降约20%。     

改性Sb2O3协同十溴二苯乙烷阻燃LDPE/EVA的研究

采用熔融共混法制备了阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物(LDPE/EVA)复合材料,研究了表面有机化改性三氧化二锑(Sb2O3)与十溴二苯乙烷(DBDPE)在LDPE/EVA中的阻燃协效性,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL94)、力学性能和热稳定性等测试对复合材料进行研究。结果表明,DBDPE/Sb2O3复合阻燃剂对LDPE/EVA有良好的阻燃作用,经表面有机化改性的Sb2O3,较之未改性Sb2O3阻燃协效性增强,制品热稳定性提高,对力学性能影响较小。     

阻燃ABS的研究

分别采用十溴二苯乙烷（DBDPE）、溴-氮阻燃剂（FRBN）与三氧化二锑（Sb2O3）复配作为阻燃剂，蒙脱土（MMT）作为阻燃剂的协效剂。对ABS进行阻燃改性，研究了DBDPE、FRBN分别与Sb2O3和MMT的协同效应，复合阻燃剂对ABS燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响。研究结果表明，当DBDPE／Sb2O3含量分别为16phr。MMT含量为3phr时。ABS／DBDPE／Sb2O3／MMT、ABS／FRBN／Sb2O3／MMT体系垂直燃烧性能达到FV-0级，且具有较好的综合力学性能。     

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。     

环保型溴—锑阻燃体系在聚苯乙烯中的应用

用十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb_2O_3)组成的协效阻燃体系作为聚苯乙烯(PS)的阻燃剂,采用熔融共混制备PS片材,并探究了不同配比下,Br/Sb阻燃剂的阻燃效果。结果表明,DBDPE和Sb_2O_3之间存在很好的协效作用,Br/Sb阻燃剂的加入明显提高了PS的热稳定性及阻燃性能。当PS/(Br+Sb)的质量比为83/17(其中Br/Sb质量比为17/3)时,片材的阻燃性能最佳,其UL94测试达到V–0级别,极限氧指数可达30.1%。在力学性能方面,Br/Sb阻燃剂的加入对PS材料的冲击强度影响较小,其拉伸强度有明显降低。     

蒙脱土协效次膦酸盐阻燃ABS的研究

在二乙基次膦酸铝(AEP)和二乙基次膦酸三聚氰胺盐(MEP)复配阻燃ABS的基础上,加入少许蒙脱土(MMT)用作协效阻燃剂,所制备的阻燃ABS展现出良好的阻燃性能、力学性能和加工性能.当AEP/MEP/MMT质量比为8/5/1,添加质量分数为28%时,其阻燃ABS材料的氧指数可达37.1%,垂直燃烧时间仅为3 s,阻燃级别达到FV-O;且具有较高的拉伸强度和冲击强度.热失重、锥形量热仪和电镜等测试分析表明,蒙脱土有效抑制了热量传播,降低了热释放速率,改善了燃烧残余物的致密度,起到了良好的协效阻燃作用.     

EG与IFR复合阻燃ABS的动态燃烧性和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N型膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂,阻燃剂添加量为20%(质量分数,下同),通过极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试(UL-94)仪、锥形量热(CONE)仪和扫描电镜(SEM)研究了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。结果表明,EG/IFR质量比为1/1为最佳配比,阻燃ABS的LOI达到29%,UL-94为V-0级;EG与IFR复合阻燃ABS,表现出一定的协同作用;通过SEM观察ABS/EG/IFR试样燃烧后样品发现,EG与IFR起到协同阻燃作用。     

环保型阻燃ABS复合材料的制备与性能研究

采用阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb_2O_3)、氢氧化铝(Al(OH)_3)、硅酮粉等协效阻燃剂以及抗滴落剂等环保阻燃体系熔融共混制备阻燃ABS复合材料,并对复合材料力学性能、热性能和阻燃性能等进行分析与研究。研究表明,该环保阻燃体系对ABS材料具有良好的阻燃效果,使阻燃材料达到V-0级时DBDPE的最少添加量为8%;随着DBDPE添加量的增加,复合材料的屈服应力、10 mm对应的弯曲强度、简支梁缺口冲击强度等力学强度性能均呈下降趋势,而负荷热变形温度(1.8 MPa)有所提高;当DBDPE添加量在6%时复合材料的弯曲模量最低、负荷热变形温度(1.8 MPa)最高,分别为2 306 MPa和75.2℃。     

溴系阻燃剂与CPE对阻燃ABS的水煮老化性能的影响

以溴化环氧树脂(BEO)、溴代三嗪(BrN)、复配溴代三嗪/四溴双酚A(BrN/TBBA)为阻燃剂,三氧化二锑(Sb₂O₃)为阻燃协效剂,氯化聚乙烯(CPE)为增韧剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)进行增韧阻燃改性,并对阻燃ABS进行水煮老化试验。结果表明,3种阻燃体系对ABS都有优异的阻燃效果：BrN阻燃ABS具有最佳的缺口冲击强度;CPE不仅具有优异的增韧效果,也有协效阻燃的作用,添加CPE后,阻燃ABS的韧性和阻燃性均有提高;BrN阻燃体系也具有良好的耐水煮性能,水煮后色差和力学性能变化最小。CPE的加入增加了材料的吸水性,使得阻燃ABS的颜色变化加剧,但缺口冲击强度明显提升,3种阻燃体系的缺口冲击强度分别提升39.5%、18.7%和14.0%,且阻燃性能仍能保持良好。     

DBDPE-Sb2O3复合阻燃长玻纤增强聚丙烯性能的研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE-Sb2O3阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),通过氧指数测定仪、水平-垂直燃烧试验仪、锥形量热仪、万能试验机和冲击试验机研究了DBDPE-Sb2O3的用量对DBDPE-Sb2O3/LGFPP复合材料的阻燃性能、热稳定性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当DBDPE-Sb2O3复合阻燃剂质量分数为16%时,DBDPE-Sb2O3/LGFPP复合材料的氧指数和垂直燃烧等级分别达到了26.54%和FV-0级,且力学性能最优;DBDPE-Sb2O3提高了复合材料的热稳定性,降低了复合材料的热释放速率平均值及峰值,延缓了复合材料的引燃时间。     

新型永久抗静电阻燃ABS材料的制备与性能研究

采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基体树脂,通过添加永久性抗静电剂聚醚-聚酰胺共聚物(MH2030)和阻燃剂十溴二苯乙烷,经过熔融共混技术制备永久型抗静电阻燃ABS材料。通过氧指数、水平垂直燃烧、锥形量热仪、自动化冲击仪、热失重分析、差示扫描量热仪、表面电阻仪和扫描电子显微镜等手段,研究了该抗静电阻燃ABS材料的阻燃性、热性能、抗静电性能和力学性能等,并考察了放置时间和湿度对该材料抗静电性能的影响。结果表明,当MH2030质量分数为10.0%时,阻燃剂含量为12.0%时,体系的极限氧指数达到28%,UL94阻燃等级达到V-0级,表面电阻率达到108Ω,同时该材料具有优异的力学性能和加工性能,抗静电性能持久稳定。     

新型氮磷镁阻燃剂放大合成及其性能研究

以六羟甲基三聚氰胺、亚磷酸、碳酸镁为原料合成新型有机-无机杂化氮磷镁阻燃剂三聚氰胺六甲叉膦酸镁,并放大合成至3.0 kg级别。对反应温度和反应时间等工艺指标进行优化,同时对该阻燃剂的极限氧指数及垂直燃烧等级等性能进行测试。结果表明:三聚氰胺六甲叉膦酸镁具有良好的阻燃性能,将其添加到ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)中,当加入质量分数达到30%时,ABS复合材料的极限氧指数达到29.2%,UL94垂直燃烧等级达到V-0级。