铝镁系阻燃剂对沥青的影响及其阻燃机理研究

用氢氧化铝、氢氧化镁阻燃剂制备铝镁系阻燃沥青,研究氢氧化铝、氢氧化镁、复合铝镁阻燃沥青的阻燃性能及铝镁系阻燃剂对沥青物理性能,高、低温流变性能的影响。结果表明,复合铝镁阻燃剂比单一氢氧化铝、氢氧化镁阻燃剂具有更好的阻燃效果;铝镁系阻燃沥青具有良好的物理性能和热储存稳定性;复合铝镁阻燃剂可以提高SBS改性沥青的高温性能,但会轻微影响低温性能;铝镁系阻燃剂可以提高沥青的热分解温度与开始燃烧的温度,并且在沥青燃烧时可以减少有毒烟气的释放,达到阻燃及环保的作用。     

氢氧化铝镁复合阻燃剂制备技术研究

超细氢氧化铝是一种重要的无机阻燃填料,但由于其分解温度低而影响使用性能.根据晶体成核与生长理论,以氢氧化铝为核材,以镁盐和氢氧化钠为原料,通过非均相成核方式使氢氧化镁沉积在氢氧化铝表面,形成氢氧化镁包覆氢氧化铝的核-壳结构,制备的氢氧化铝镁复合阻燃剂兼有氢氧化铝和氢氧化镁的优点.通过研究温度、加料方式以及复合阻燃剂中氢氧化铝与氢氧化镁理化质量比等对复合阻燃剂热稳定性的影响,得到复合阻燃剂优化的制备工艺条件.制备的铝镁复合阻燃剂,初始热分解温度可达到260℃,进一步提高了氢氧化铝的阻燃性能,有机高聚物填充铝镁复合阻燃剂后其氧指数可达到33,主要力学性能指标均优于国家标准.     

微卤阻燃LDPE的研究

研究了氢氧化铝、氢氧化镁和红磷等对低密度聚乙烯(LDPE)阻燃性能、力学性能和成型加工性能的影响。结果表明:氢氧化铝、氢氧化镁和红磷等阻燃剂(经表面改性或细化处理)与LDPE树脂具有较好的相容性,表现出良好的阻燃效果;随着阻燃剂用量的增加,LDPE的阻燃性能明显提高,但其力学性能和加工性能则逐渐下降。当复合阻燃剂氢氧化铝/氢氧化镁/红磷的质量比为50/25/6时,其对LDPE可产生良好的协同阻燃效果。     

阻燃剂表面改性对阻燃沥青性能的影响

为提高阻燃剂与沥青的相容性,对阻燃剂进行表面改性并用于制备阻燃沥青.通过沥青氧指数试验、软化点试验、动态剪切流变试验、延度试验和离析试验评价阻燃剂对沥青阻燃性能、高、低温性能及储存稳定性的影响并确定最佳掺量.借助热重(TG)和扫描电镜(SEM)分析阻燃剂的表面改性机理和阻燃机理.结果表明,阻燃剂可以显著提高沥青的阻燃性能和高温性能,当掺量不超过8%,对沥青的低温性能和储存稳定性影响较小;阻燃剂可以促进沥青成炭,减少沥青燃烧时气体挥发物的逸出;表面改性会提高阻燃剂的分散性和阻燃沥青的热稳定性,改善阻燃沥青的阻燃性能和低温性能.     

氢氧化铝填充型阻燃硅橡胶的性能研究

采用氢氧化铝作为阻燃剂制备阻燃硅橡胶,研究氢氧化铝用量对硅橡胶性能的影响。结果表明,氢氧化铝可以显著提高硅橡胶的阻燃性能,但对硅橡胶的物理性能和电绝缘性能有一定损害;添加80份氢氧化铝的硅橡胶氧指数为43,垂直燃烧等级达到FV-0级,且保持了较好的物理性能和电绝缘性能。     

无卤阻燃EPDM/PP TPV复合材料的性能研究

采用氢氧化铝和氢氧化镁与胶囊红磷进行复配,并添加树脂.制备阻燃EPDM/PP热塑性硫化胶(TPV)复合材料,对其性能及有机蒙脱土(OMMT)和硼酸锌的阻燃协效作用进行研究.结果表明,树脂的加入有助于提高TPV复合材料的物理性能和阻燃性能.当阻燃剂用量为70份,即氢氧化铝和氢氧化镁的复配比为31.5/31.5、徽胶囊红碑用量为7份时,TPV复合材料的垂直燃烧性能等级达到V-1(试样厚度0.8mm),物理性能和加工性能较好.阻燃协效剂的加入对阻燃性能没有改善且影响物理性能.     

无卤复配阻燃剂在天然橡胶胶料中的应用

采用铝酸酯偶联剂对氢氧化镁进行表面改性,并将改性氢氧化镁分别与氢氧化铝、三氧化二锑以及磷系、氮系、硅系阻燃剂等进行复配,研究无卤复配阻燃剂对天然橡胶(NR)胶料硫化特性、物理性能和燃烧性能的影响及其在NR硫化胶中的分散性。结果表明:与填充未改性氢氧化镁的NR胶料相比,填充改性氢氧化镁以及复配阻燃剂的NR胶料t10均明显延长,交联程度增大,硫化胶的拉伸强度和拉断伸长率提高;填充改性氢氧化镁/聚磷酸铵/三聚氰胺复配阻燃剂的NR硫化胶阻燃性能最好,填充氢氧化镁和改性氢氧化镁的NR硫化胶阻燃性能较差;改性氢氧化镁/聚磷酸铵/三聚氰胺复配阻燃剂在NR硫化胶中分散均匀。     

氢氧化铝/矿物纤维复合阻燃沥青的制备及热重行为研究

采用极限氧指数法,研究氢氧化铝和矿物纤维单掺对沥青极限氧指数(LOI)的影响,结合沥青基本性能指标,确定单掺时两种材料掺量,并采用正交试验确定复合阻燃沥青中两种材料的复配比例;最后通过热重行为分析其阻燃机理.结果 显示:氢氧化铝虽然提高了沥青的高温性能,却使低温性能降低;氢氧化铝对沥青的阻燃作用明显大于矿物纤维,单掺时氢氧化铝和矿物纤维的掺量范围分别为10％～ 30％和10％～20％;复合阻燃沥青中氢氧化铝和矿物纤维的复配掺量都为20％;燃烧前期氢氧化铝的失水分解对沥青起到阻燃作用,而燃烧后期主要是矿物纤维中有效成分的分解吸热反应,抑制了沥青的燃烧.     

无卤低烟阻燃三元乙丙橡胶电缆绝缘材料的阻燃体系研究

应用二次响应曲面试验设计法研究无卤低烟阻燃三元乙丙橡胶(LSOH-EPDM)电缆绝缘材料的阻燃体系和阻燃性能,建立不同性能指标的回归方程。结果表明:采用响应曲面试验设计法得出的LSOH-EPDM绝缘材料不同性能指标的回归方程预测值与试验值吻合性较好;随着镁铝水滑石、氢氧化铝和氢氧化镁用量的增大,胶料的阻燃性能提高,物理性能呈下降趋势;3种阻燃剂的配比对阻燃性能影响显著,采用镁铝水滑石、氢氧化铝和氢氧化镁用量分别为67,53和59份的阻燃体系的LSOH-EPDM胶料具有良好的阻燃性能、耐高温性能和耐油性能;采用LSOH-EPDM绝缘材料生产的单芯阻燃A类电缆阻燃性能提高,整体材料成本降低。     

纳米材料复合改性阻燃聚丙烯的研究进展

综述了近年来纳米无机阻燃剂及其复合阻燃体系对聚丙烯的阻燃性能研究进展。重点介绍了氢氧化铝、氢氧化镁和蒙脱土及其复合卤系、磷系、膨胀型阻燃剂对阻燃聚丙烯材料的阻燃性能及力学性能的影响。并指出纳米复合改性阻燃聚丙烯不仅能提高阻燃性能，还具有增强、增韧作用，是实现阻燃聚丙烯高性能化及低成本的一个重要方向。     

含磷阻燃剂结构对阻燃共聚酯结构与性能的影响

采用共缩聚反应,合成了磷含量相同的3种含磷阻燃共聚酯(FR-PET),对比分析了3种含磷阻燃剂的结构对聚合工艺以及共聚酯稳定性的影响。采用核磁共振光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、对FR-PET的结构进行分析,采用差示扫描量热仪、热重分析仪、极限氧指数仪和垂直燃烧仪对FR-PET的热性能、阻燃性能以及耐水解稳定性进行了表征。结果表明:3种FR-PET由于反应型含磷阻燃结构的存在,导致其玻璃化转变温度、熔融温度、熔融结晶温度以及结晶度相对纯聚酯的低;阻燃结构的引入使FR-PET的热分解温度延后,且残炭率提高;[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸改性的FRPET出现冷结晶峰,且具有优异的耐水解稳定性,阻燃稳定性良好。     

膨胀型阻燃剂对含磷阻燃PET性能的影响

以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(THEIC)和精对苯二甲酸(PTA)为原料合成三(2-羟乙基)异氰脲酸对苯二甲酸酯(T-ester),将T-ester与聚磷酸铵(APP)复配后形成一种新型膨胀型阻燃剂(IFR),与含磷阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯(FRPET)进行熔融共混,研究了IFR对FRPET性能的影响。结果表明:所合成的Tester经红外光谱和核磁共振氢谱表征为目标产物;在固定APP与T-ester的质量比为17∶3时,随着IFR添加量的增加,FRPET的热分解温度降低,残炭量增加,烟雾释放速率和释放量降低;当IFR质量分数达到25%时,FRPET/IFR共混物在700℃的残炭率由纯FRPET的9.2%增加到24%,极限氧指数由24%~25%提高到32%~33%,1 min内熔滴数目也由44滴降至26滴。     

Trimer阻燃聚碳酸酯的研究

将三(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)磷酸酯(trimer)用于阻燃聚碳酸酯(PC),研究了它对PC阻燃性能、机械性能、热分解行为及灼烧残炭的影响.将trimer用于PC时,其质量分数为8%的用量即可使PC的阻燃级别达到UL 94 V-0(试样厚度为3.2 mm)级,极限氧指数达33%.值得注意的是,加入trimer可改善PC的拉伸强度,特别是弯曲强度及弯曲模量.热分析数据表明,trimer可提前并加速PC的交联成炭,但不能提高PC的成炭率.此外,扫描电子显微镜照片显示,trimer可使炭层轻微发泡膨胀,也可改善炭层质量.     

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。     

阻燃HIPS材料的研制

研究了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的阻燃体系，并对几种常用阻燃剂和新型聚磷酸铵的阻燃效果进行了对比，选择出最佳阻燃配方，制得的HIPS阻燃材料达到GB4609－84FV－0级要求。     

The flame retardant and thermal performances of polypropylene with a novel intumescent flame retardant

A novel mono-component intumescent flame retardant(m-IFR), called poly-(spirocyclic pentaerythritol bisphosphonate-1,3,5-triazine-O-bicyclic pentaerythritol phosphate) (PSTBP) was synthesized and characterized. PSTBP was used in polypropylene (PP) to obtain PP/PSTBP mixture whose flame retardancy, thermostability, and water resistance were studied by limiting oxygen index (LOI), vertical burning test (UL-94 V) and thermogravimetric analysis (TGA). In addition, flame-retardant mechanism of the PSTBP was investigated. The results showed that the residue of PSTBP reached 34.58% at 800°C and the volume of the PSTBP increased by dozens of times. When the content of PSTBP was 30.0 wt%, the PP/PSTBP mixture could achieve an LOI value of 32.5% and an UL-94 V-0 rating. Compared with PP/APP/PER system, PP/PSTBP mixture showed better water resistance. The TGA and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) results showed that PSTBP could generate free radicals and capture the free radicals of the thermal decomposition of PP, and form a dense, strong, and thick intumescent char on the substrate, thus effectively retard the degradation and combustion of PP.