纳米水滑石/氧化锌抑烟阻燃复合体系对软质PVC性能的影响

研究了纳米水滑石(LDHs)/纳米氧化锌(ZnO)复合抑烟阻燃体系对软质聚氯乙烯材料抑烟阻燃、力学性能和热稳定性的影响.实验结果表明当LDHs为3份、ZnO为2份时,纳米LDHs/ZnO复合抑烟阻燃体系组分之间具有良好的协同效应.阻燃抑烟PVC材料在燃烧过程中发生膨胀,膨胀厚度为2～4cm.当纳米LDHs/ZnO组分含量为5份时,材料的烟密度等级(SDR)由95.8降低到70.1,明显低于GB/T 8627-1999国家标准要求,极限氧指数(LOI)由25.5%提高到32.5%,力学性能变化不明显.热重分析表明热失重率明显低于对照样品,600℃残重率由11.8%提高到22.6%.通过透射电镜观察纳米LDHs/ZnO复合组分为5份时,能够达到纳米级分散.     

CPE/EPDM基钢结构防火卷材的改性研究

以氯化聚乙烯(CPE),三元乙丙橡胶(EPDM)作为基料,聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系制备了CPE/EPDM钢结构防火卷材,利用极限氧指数、烟密度测试、垂直燃烧测试、热重分析以及耐火极限测试等方法研究了不同含量的硼酚醛树脂(FB)对卷材性能的影响。结果表明:随着酚醛树脂含量的增加,氧指数提高,烟密度等级不断降低,且FB能提高卷材的第三阶段分解温度,增大残炭含量,对CPE/EPDM基防火卷材的防火性能改善明显。     

钼酸铵对EVA/NBR复合材料燃烧性能及热稳定性的影响

采用共混法在乙稀醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶（EVA/NBR）复合材料中加入钼酸铵（AHM）,通过烟密度测试、燃烧行为测试及热重分析研究了钼酸铵对复合体系的燃烧性能、抑烟性及热稳定性的影响。结果表明,添加1.0份（质量份,下同）AHM的复合材料的最大烟密度值降低到59.5 %,且烟密度等级仅为34.7,极限氧指数可达到33.3 %,UL 94垂直燃烧等级达到V-0级别,且燃烧时最大热释放速率从302 kW/m2降低到241 kW/m2;加入AHM后,复合材料的热稳定性提高;加入AHM后,烟密度实验后的残炭表面形貌更加致密。     

锡酸锌包覆碳酸钙对聚氯乙烯的阻燃消烟作用

用氧指数、剩炭率、烟密度等方法测试了锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃作用,同时采用热分析、扫描电镜的方法研究了锡酸锌包覆碳酸钙的阻燃机理。实验表明在锡酸锌含量相同的情况下,锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃和消烟性能优于锡酸锌;在添加量为10份时,锡酸锌包覆碳酸钙阻燃PVC样品和三氧化二锑阻燃PVC样品具有相同的氧指数,但当添加量为20份时,前者的氧指数比后者的高3%,前者的烟密度等级比后者低约10%。     

CPE/CR矿用电缆护套材料配方研究

研究了氯化聚乙烯/氯丁橡胶(CPE/CR)矿用电缆护套材料的配方。用优选出的配方制得的矿用电缆护套,其机械性能(拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度)比CPE矿用电缆护套有所提高,热老化温度达135℃,极限氧指数(LOI)大于46%,燃烧时发烟量减少,并有良好的耐油性。     

MoO3/ZnO/APP对硬质PVC抑烟阻燃性能的影响

通过均匀实验设计方法研究了MoO3/ZnO/APP（聚磷酸铵）三元复合抑烟阻燃体系对硬质PVC复合材料的抑烟阻燃性能、力学性能和热稳定性的影响,用SPSS软件对试验结果进行了回归分析。结果表明,当MoO3、ZnO、APP分别为2.5份、3.5份和9份时,复合材料的协同抑烟阻燃性能最好,最大烟密度（SMD）由100降低到77.5,烟密度等级（SDR）由85.3降低到57.4,极限氧指数由44.5%提高到65.0%。复合材料的力学性能略有下降,拉伸强度由36.3MPa降至33.7MPa,断裂伸长率由48.1%降至44.7%。热重分析表明,MoO3/ZnO/APP三元复合抑烟阻燃体系使硬PVC失重温度范围变窄,最大失重温度降低了近50℃,而失重速率明显降低。     

Zn2SnO4的制备及其对软质聚氯乙烯的阻燃研究

以结晶四氯化锡和硝酸锌为原料,通过2步煅烧法制备锡酸锌(Zn2SnO4)阻燃剂;通过极限氧指数、烟密度等级和残炭量研究了Zn2SnO4对软质聚氯乙烯（PVC）的阻燃和消烟性能的影响,同时对力学性能进行了研究。结果表明,Zn2SnO4的用量为15份时,对软质PVC的阻燃消烟效果明显,其极限氧指数可达36.0 %、烟密度等级为86.2 %、残炭率为29.7 %、拉伸强度为25.47 MPa、断裂伸长率为168 %;利用热重分析、差热分析和扫描电子显微镜等方法对阻燃PVC进一步进行表征,结果表明Zn2SnO4的加入促使软质PVC的起始分解温度降低,残炭量增加,燃烧后剩炭结构致密,阻燃效果明显。     

铝酸钴和云母协效体系对PVC材料阻燃性能和力学性能的影响

研究了铝酸钴和云母协效体系对PVC材料阻燃性能和力学性能的影响。首先采用水热合成法制备出了高纯度铝酸钴,然后通过烟密度等级、极限氧指数和力学性能测试铝酸钴与云母协效后对PVC样品材料的阻燃抑烟性能的影响,最后采用热分析研究阻燃前后PVC样品的热降解行为。结果表明:(1)当铝酸钴和云母的用量比为1∶9时,PVC样品的极限氧指数为30. 5%,烟密度等级为71. 03%,拉伸强度为22. 10 MPa,断裂伸长率为282. 43%;(2)PVC样品经阻燃处理后热降解的温度降低,残炭量增加。     

凹凸棒土增强EVA/NBR阻燃复合材料的性能研究

以氢氧化镁（MH）和红磷（RP）为阻燃剂（FR）制备了乙烯醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)阻燃复合材料,并将凹凸棒土（AT）引入到EVA/NBR阻燃复合材料中,以提高其力学性能、耐油性、燃烧性能及热稳定性。结果表明,含有10 份（质量份,下同）AT的阻燃复合材料,其拉伸强度为10.4 MPa,断裂伸长率为627.1 %;浸油后拉伸强度变化率从-29.3 %降低到-13.2 %,断裂伸长率变化率从-25.2 %降低到-8.6 %,且质量增大变化率从10.7 %降低到3.4 %;极限氧指数达到了32.2 %,UL 94垂直燃烧从无等级提高到V 0级;700 ℃时残炭量从29.3 %提高到35.6 %;浸油前后断面观察发现,加入AT后阻燃复合材料的断面更加致密。     

阻燃抑烟PVC-U配方的研究

介绍了PVC热降解、燃烧成烟及抑烟的机制,分析了Al(OH)3、钼酸铵/Al(OH)3、硼酸锌/氧化锑对阻燃抑烟性能和力学性能的影响,结果表明:加入15份Al(OH)3即可使PVC-U垂直燃烧性达到FV-0级,再增加其用量,垂直燃烧性没有提高;当m(钼酸铵)∶m[Al(OH)3]=30∶70时,最大烟密度、烟密度等级和氧指数最好;m(硼酸锌)∶m(氧化锑)=50∶50时,其阻燃抑烟效果最好。     

纳米LDHs/ZnO复合抑烟阻燃体系对PVC-U性能的影响

研究了纳米水滑石(LDHs)/纳米氧化锌(ZnO)复合体系对硬质聚氯乙烯(PVC-U)材料抑烟阻燃、力学性能、动态力学性能和热稳定性能的影响,以及纳米粉体在PVC-U材料中的分散情况。结果表明,当纳米LDHs为3份、纳米ZnO为2份时,两者之间具有良好的协同效应;PVC-U材料燃烧时的烟密度等级降低到68.80(明显好于GB/T8627-1999);氧指数达到61.8%;力学性能无明显变化;热重分析表明质量保持率明显高于对照样品,600℃残重率由11.8%提高到22.6%;通过透射电子显微镜观察纳米LDHs/ZnO复合组分为5份时,能够达到纳米级分散效果。     

氧化亚铜/三氧化钼对RPUF阻燃抑烟性能的影响

比较了氧化亚铜(Cu_2O)与三氧化钼(MoO_3)填充可膨胀石墨(EG)/甲基磷酸二甲酯(DMMP)阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)氧指数(LOI)、烟密度(SDR)、热释放速率(HRR)和残炭率等的差异,并对其力学性能、阻燃性、燃烧性能及炭层形貌等进行了研究。结果表明,抑烟剂的添加使比压缩强度先增加后降低,但对比冲击强度和氧指数的提高收效甚少。抑烟剂添加量为10份时效果最优,6份时抑烟效率最高,MoO_3的抑烟效果优于Cu_2O。添加抑烟剂显著降低了产烟量,提高了残炭率,对热释放速率和总热释放量(THR)的降低影响较小。抑烟剂的添加促进了成炭效应,炭层结构越致密,残炭率越高,单位质量烟密度等级(SDRpm)越小。     

氢氧化铝/磷氮复配阻燃剂对热硫化硅橡胶性能的影响

在甲基乙烯基硅橡胶生胶中分别加入氢氧化铝阻燃剂和氢氧化铝/磷氮复配阻燃剂,制得两种热硫化阻燃硅橡胶。考察了氢氧化铝用量对硅橡胶阻燃性能的影响,并研究氢氧化铝中引入磷氮阻燃剂对硅橡胶物理性能的影响。结果表明,当氢氧化铝的用量为110份时,硅橡胶阻燃等级FV-0,极限氧指数43%,邵尔A硬度68度,拉伸强度4.5 MPa,拉断伸长率269%,撕裂强度12.5 k N/m;当氢氧化铝/氮磷复配阻燃剂用量为75份时,硅橡胶阻燃等级FV-0,硅橡胶极限氧指数36%,邵尔A硬度55度,拉伸强度5.9 MPa,拉断伸长率480%,撕裂强度17.2 k N/m。,采用氢氧化铝/磷氮复配阻燃剂比单纯采用氢氧化铝阻燃剂的硅橡胶性能有所提高。     

无卤阻燃耐寒丁腈橡胶材料的研究

研究了癸二酸二辛酯(DOS)用量对丁腈橡胶(NBR)低温脆性的影响规律,对比了十溴二苯醚/三氧化二锑、氢氧化镁和复合阻燃剂JH 200对丁腈橡胶阻燃性能和物理性能的影响。结果表明:随着DOS用量增加,胶料的脆性温度降低,当DOS用量为15份时,胶料的脆性温度小于-50℃;阻燃剂用量相同时,添加JH 200的胶料氧指数比添加氢氧化镁或添加十溴二苯醚/三氧化二锑的高,且JH 200阻燃胶料的烟密度显著低于十溴二苯醚体系,而与氢氧化镁体系的烟密度相当。当JH 200为45份、DOS为15份时,可以制备脆性温度小于-50℃,烟密度小于600,氧指数大于35%的耐寒丁腈橡胶材料。     

活性炭模板制备铝酸铁及其在软PVC中的阻燃应用

以硫酸铁和硫酸铝为原料,以磷酸处理过的活性炭为模板制备铝酸铁阻燃剂。并通过X射线衍射（XRD）和红外吸收光谱（FT-IR）对合成铝酸铁阻燃剂做了表征。用极限氧指数、烟密度测试其对PVC的阻燃消烟性,当铝酸铁阻燃剂的添加量为5%（质量分数）时,阻燃后软PVC的极限氧指数达到32.8%,烟密度等级为55.45%,拉伸强度为18.36 MPa,断裂伸长率为214%,并通过热重分析对阻燃前后PVC的热降解行为做了研究。结果表明：以活性炭为模板制备的铝酸铁阻燃剂对软质PVC具有较好的阻燃消烟性能。     

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。     

氯化聚乙烯对ABS/PVC合金性能的影响

以氯化聚乙烯(CPE)为增韧剂,用双螺杆挤出机共混制备丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)/聚氯乙烯(PVC)合金。研究了PVC及CPE用量对ABS/PVC合金的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度、维卡软化温度、氧指数和熔体流动性的影响。结果表明,随着PVC用量的增加,ABS/PVC合金的拉伸强度略有增加,弯曲强度基本不变,冲击强度呈现先略增加然后显著降低的趋势,维卡软化温度降低,氧指数增加;随着CPE用量增加,ABS/PVC合金的缺口冲击强度增加,拉伸强度和弯曲强度降低,氧指数和维卡软化温度变化很小,当ABS/PVC/CPE为40/60/15时,合金的拉伸强度为39.8 MPa、弯曲强度为60.8 MPa、缺口冲击强度为18.3 kJ/m2,氧指数为29.7%。     

MPP阻燃硬质聚氨酯泡沫制备工艺

通过全水发泡技术制备硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺聚磷酸盐(RPUF/MPP)复合材料，并对其泡孔形貌、热稳定性、阻燃性能、烟释放特性进行研究，结果表明，RPUF/MPP复合材料初始分解温度与纯样相比，升高了18～26℃,热稳定性明显提升；50份MPP使复合材料极限氧指数达到24.4%,垂直燃烧达到UL 94 V-0级。RPUF/MPP50热释放速率峰值和总热释放仅为139 W/g和16.7 kJ/g,与纯样相比，分别降低了32.5%和28.3%。经过MPP改性，RPUF/MPP50最大烟密度及烟密度等级分别降低至32.10%和19.56。炭渣分析表明，MPP可以有效促进RPUF/MPP复合材料燃烧过程中致密炭层的形成，且炭层中石墨化成分比例明显提高，有利于其阻燃性能的提升。研究表明，MPP可以显著提升硬质聚氨酯泡沫火灾安全性能。     

填料对聚硫密封胶性能的影响

通过加入中空微球降低聚硫密封胶的密度,讨论了中空微球及补强对密封胶热老化前后性能的影响。结果表明,加入中空微球后密封胶的密度下降,使用不同微球,密度和硬度差别不大,而仅75#微球有一定的补强作用,密封胶的耐热性急剧下降。补强填料提高了密封胶的密度,热老化前后的各项性能都比无填料体系高。使用A-380拉伸强度提高39%(老化后69%)、伸长率提高15%(老化后95%),同时其热老化前后性能变化率最低,拉伸强度、扯断伸长率、邵A硬度的变化率分别为3%、-84%、108%,优于无填料体系(-15%、-91%、118%);随着CaCO3含量的增加,密封胶的密度提高,热老化前后扯断伸长率均降低、邵A硬度均提高,而拉伸强度呈现先提高、后降低的规律,在含量为20份时最高,达到2.22MPa,比不加提高49%,老化前后的变化率为6%。研制的聚硫密封胶综合性能优异,热老化后质量损失小,仍呈现为弹性的橡胶状。     

氯化聚烯烃大分子改性聚丙烯的研究

利用Haake流变仪,以氯化聚烯烃(氯化聚乙烯CPE、氯化聚丙烯CPP)为大分子改性剂,与聚丙烯(PP)进行熔融复合,并加入三氧化二锑(AO)作为阻燃协效剂,得到一系列不同组成的聚合物复合材料。测试结果表明,CPP对CPE具有增容作用,两者的引入不但可同时提高复合材料的拉伸强度与冲击强度,而且也显著提高了复合材料的阻燃性能。在氯化聚烯烃含量为20%时,CPP/CPE质量比为1/9时复合材料的拉伸强度比纯PP增加了40%,CPP/CPE质量比为9/1时复合材料的冲击强度比纯PP增加了165%,氧指数比纯PP增加了41%,水平燃烧达到FH-1级。