水滑石对聚氯乙烯性能的影响

采用水滑石(LDHs)和自制铜-有机蒙脱土对聚氯乙烯(PVC)板材进行耐火抑烟性能的改性,研究了LDHs的含量对PVC复合体系阻燃性、热稳定性、流变性能及力学性能的影响。结果表明,随着LDHs含量的增加,对PVC复合体系的极限氧指数、耐热性和烟密度均存在一定程度的影响。其中,极限氧指数提高了3.9%,热变形温度提高了3.8℃,烟密度约下降了6%。热稳定性提高,残炭增加,能够有效降低HCl的产生。塑化扭矩和平衡扭矩的减小,有利于产品的加工。添加合适含量的LDHs能够有效改善体系的力学性能,使拉伸强度提升20%,缺口冲击强度提高200%,弯曲强度提高约4.5%,LDHs对体系力学性能的影响均呈先增大后减小的趋势。     

PVC／纳米水滑石复合材料抑烟性研究

用烟密度测量仪初步研究了润滑剂、分散剂等加工助剂对聚氯乙烯(PVC)燃烧发烟的影响；研究了水滑石(LDHs)不同粉体含量及其在PVC中的分散状况对抑烟效果的影响；同时研究了采取不同的燃烧测试方法对PVC燃烧发烟量及LDHs对PVC抑烟效率的影响。结果表明：润滑剂等可燃性加工助剂可使PVC燃烧时显著发烟；LDHs对PVC的抑烟效果并不随着LDHs含量的增加而增大；较好分散的LDHs对PVC具有较好的抑烟效果；采用不同的燃烧测试方法，PVC燃烧的发烟量及LDHs对PVC抑烟效果具有显著差别。     

层柱状双羟基纳米复合金属氧化物对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用

用NBS烟箱初步研究了LDHs对PVC的阻燃抑烟作用，分析了阻燃抑烟机理；同时还验证了LDHs对PVC力学性能的影响。结果表明：100份PVC只需填加3－5份LDHs就可以使PVC／LDHs体系的抑烟效率达50％左右，且LDHs本身对PVC的力学性能有增强作用。     

水滑石在软质聚氯乙烯中的应用研究

研究了环氧大豆油(ESO)、亚磷酸酯(Phosphite)、β二酮(β-diketone)和水滑石(LDHs) 4种辅助稳定剂和钙锌(Ca/Zn)主稳定剂复配对聚氯乙烯（PVC）软制品的热稳定性、力学性能、烟密度等性能的影响。结果表明,与其他辅助热稳定剂相比,LDHs和Ca/Zn稳定剂复配对PVC软制品具有较好的长期热稳定性,并使PVC复合材料的烟密度有所降低。     

PVC水滑石类热稳定剂研究进展

水滑石(LDHs)是一种新型的热稳定剂,其特殊的化学组成决定了其对HCl具有吸收作用,而且其特殊的层状结构可以对其进行层间有机阴离子嵌入改性。将其用于聚合物PVC中,可以起到阻止PVC热分解的作用。文中综述了水滑石稳定剂的制备﹑性能和稳定机理。     

乳液法PVC树脂热稳定性研究——用电导法测定脱氯化氢速率

使用电导法配合程序控制的等速升温装置,连续测定PVC树脂脱HCl速率又可测定树脂的分解温度。可溶于甲醇的低分子杂质去除以后,国内树脂的热分解诱导期明显增加,但分解速率不变;国外A—21树脂热分解诱导期缩短,分解速率明显增加。     

金属氧化物对聚氯乙烯热解释放HCl的影响研究

利用热重分析仪并借助电导率测定法探讨了几种金属氧化物对聚氯乙烯（PVC）热解时HCl释放过程的影响。结果表明,HCl溶液在0 ~ 5.5×10^-4 mol / L浓度范围内与电导率呈线性关系。ZnO、Fe₂O₃、CuO、MnO₂使PVC的热解起始温度降低,从而使单位质量PVC释放HCl的起始时间缩短,对PVC热解脱HCl有明显的促进作用。而TiO₂、MoO₃、V₂O₅却使PVC的热解起始温度升高,起始脱HCl时间增加,对HCl的脱出反应有较强的抑制作用。但加入金属氧化物的PVC体系释放HCl总量并没有超过纯PVC体系。     

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。     

纳米水滑石对PVC热稳定性和烟密度的影响

研究了纳米水滑石（nano—HT）对聚氯乙烯（PVC）热稳定性和燃烧烟密度的影响。采用原位聚合并熔融加工得到PVC／纳米水滑石复合材料，纳米水滑石在PVC基体中分散均匀，分散尺度小于100nm。随着纳米水滑石含量增加，PVC／nano—HT复合材料的热分解温度和刚果红变色时间增加，热稳定性提高；分散均匀的纳米水滑石对PVC具有良好的抑烟效果，当PVC／nano—HT复合材料中纳米水滑石含量为1．25％和2．5％时，最大烟密度分别比空白PVC低40％和60％左右。     

抑烟剂对聚氯乙烯热分解特性的影响

采用热分析、实时傅立叶变换红外光谱等手段，研究了几种常用的抑烟剂(钼化合物和铁化合物)对聚氯乙烯(PVC)热分解特性和热氧化降解特性的影响。热失重的实验结果表明，添加抑烟剂的PVC分解后的残渣量与不含抑烟剂的PVC相比，都有所提高，尤其是含有钼酸铵、氧化钼或Fe2O3的PVC复合物。实时FTIR表明抑烟剂改变TPVC热氧化降解历程，并对C-H和C-Cl键的分解产生较大的影响。     

纳米水滑石复合稳定剂对UPVC热稳定性的影响

分析了纳米水滑石(LDHs)对硬聚氯乙烯(UPVC)热稳定性的影响机理;并通过静态热稳定性实验发现,单纯使用LDHs作为聚氯乙烯的热稳定剂效果不好,初期稳定性较差,为此进行了正交实验设计,将LDHs与硬脂酸钙、硬脂酸锌复配,研究了这种复合稳定剂对聚氯乙烯动态热稳定时间的影响。实验证明,将LDHs与硬脂酸钙、硬脂酸锌复配可以起到很好的协同作用,大大提高了聚氯乙烯的热稳定性。     

水滑石复合热稳定剂在硬质聚氯乙烯中的应用研究

利用水滑石与钙锌、有机锡复配,并将复配出的稳定体系应用于聚氯乙烯（PVC）硬制品中,通过双辊滚压热老化实验、烘箱静态热老化实验、刚果红实验、色差仪测试、热失重分析、转矩流变仪对PVC的热稳定性能、加工流变性能进行研究。结果表明,水滑石能作为PVC辅助热稳定剂,与钙锌和有机锡复配表现出较好的协同效应,当添加量为0.5 %（质量百分数,下同）时,同时具有较好的分散性和热稳定性。     

铅盐催化剂对GAP少烟推进剂燃烧性能的影响

采用DSC研究了不同形貌的铅盐催化剂CH-Ⅰ和CH-Ⅱ对AP热分解行为的影响,获得了其热分解反应的动力学参数,并考察了催化剂对GAP少烟推进剂燃烧性能的影响。结果表明,铅盐催化剂能够降低AP的低温分解反应活化能,提高高温分解反应速率。在GAP少烟推进剂中,加入铅盐催化剂CH-Ⅰ和CH-Ⅱ,能够显著提高其高压下的燃速,15~25MPa内的压强指数分别由不加催化剂时的0.46降至0.35和0.34。AP的热分解行为与GAP少烟推进剂燃烧紧密相关。AP热分解反应的加快是推进剂燃速提升的主要原因,催化剂的催化活性与其形貌和粒度有关。催化剂CH-Ⅱ的催化效果优于催化剂CH-Ⅰ。     

十二烷基硫酸根插层MgAlLa类水滑石在PVC中的应用

采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸根插层MgAlLa类水滑石(LDHs),采用X射线衍射分析(XRD)和红外光谱(FT-IR)表征.将LDHs添加到PVC树脂中,采用刚果红法、烘箱变色法、氧指数法,垂直燃烧法(UL-94)等研究其单独使用的热稳定性、阻燃性和力学性能,并测定与其他阻燃剂复配时的阻燃性和力学性能.结果表明,在100份PVC中添加3份LDHs可延长材料的热稳定时间和初期白度,添加30份LDHs时可改善阻燃性,对力学性能影响不明显;与聚磷酸铵(APP)协同效果较好,比例为1/4时,材料的极限氧指数(LOI)提高到29.5%,垂直燃烧等级为94V-0,力学性能显著增强.     

Influence of red phosphorus on the flame-retardant properties of ethylene vinyl acetate/layered double hydroxides composites

Mg?CAl?CFe ternary layered double hydroxides (LDHs) were synthesized based on Bayer red mud by a calcination?Crehydration method, and characterized using powder X-ray diffraction and thermogravimetric analysis techniques. The synergistic flame-retardant effects of red phosphorus (RP) in ethylene vinyl acetate (EVA)/LDHs composites were studied with the limiting oxygen index (LOI), the UL 94 test, the cone calorimeter test (CCT), and the smoke density test (SDT). And, the thermal degradation behavior of the composites was examined by thermogravimetry-Fourier transform infrared spectrometry (TG-FTIR) analysis. Results showed that the LOI values of the composites with RP were basically higher than those of the pure EVA sample and composites containing LDHs only. And the addition of a suitable amount of RP in EVA/LDHs/RP composites can apparently favor UL 94 test. In the UL 94 test there was a V-1 rating and dripping phenomena for the composites containing 50?% LDHs. However, the composites containing 47.5?% LDHs and 2.5?% red phosphorus did not drip. The CCT results indicated that the heat release rate (HRR) of the EVA/LDHs/RP composites with a suitable amount of RP decreased in comparison with that of the EVA/LDHs composites. The SDT showed that RP was helpful to smoke suppression. TG-FTIR data showed that the EVA/LDHs/RP composites show a higher thermal stability than the EVA/LDHs composites. A suitable amount of RP in EVA/LDHs/RP composites resulted in an increase in LOI values, a decrease in the HRR, the achievement of the UL 94 V-1 rating with no dripping phenomenon, a good smoke suppression character, and a high thermal stability.     

ZnO与Mg(OH)_2在软PVC中的协同阻燃消烟作用

用热分析的方法研究了ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂对软PVC的协同阻燃消烟作用,考察了经阻燃处理的软PVC从室温到800℃的热降解过程,用Kissinger方程给出了热降解反应的活化能。通过极限氧指数(LOI)、剩炭率、烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD)的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察,探讨了协同体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品尤其是加入适量ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂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。ZnO的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低,并且使反应的活化能增大,可能属于固相Lewis酸催化机理。     

Preparation and flame retardancy of polystyrene nanocomposites based on layered double hydroxides

Various layered double hydroxides (LDHs), including MgAl, CoAl, NiAl, and ZnAl‐LDHs, were synthesized and modified using sodium dodecyl benzene sulfonate. Nonhalogen flame‐retardant PS/LDHs nanocomposites were prepared via melt mixing method. The structure of PS/LDHs nanocomposites was investigated by Fourier‐transform infrared spectroscopy (FTIR), X‐ray diffraction (XRD) pattern technique, and scanning electronic microscope. Results from XRD indicated that intercalated/exfoliated structure was achieved in the polystyrene matrix. Dynamic mechanical thermal analysis suggested that the storage modulus and T _g for the PS/LDHs nanocomposites was efficiently improved. Thermal and flammability properties of PS nanocomposites were investigated using thermogravimetry and cone calorimetry. Thermal analysis was evaluated and the prepared nanocomposites showed slightly lower thermal stability probably due to the presence of LDH, which starts to decompose at a lower temperature. Compared with neat PS, the peak heat release rate of PS/MgAl and PS/ZnAl‐LDHs nanocomposites filled with 5 wt% LDHs is reduced by 7% and 12%, respectively. Among all LDHs, MgAl, and ZnAl‐LDHs had a better smoke suppression effect with a reduction of peak smoke production rate and CO release rate of 37% and 44%, respectively. POLYM. COMPOS., 38:1680–1688, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers