MG-MUF包覆阻燃EPS泡沫及力学性能研究

采用经Hummers法制成的改性石墨(MG)为阻燃成分,让其与经聚乙烯醇改性的脲醛树脂(MUF)进行原位插层聚合,得到的MG-MUF作为可发性聚苯乙烯(EPS)的包覆阻燃剂。选用最佳预发泡工艺处理的EPS珠粒为芯材,包覆剂在一定含量的复合型固化剂作用下与EPS珠粒共混,经热蒸汽膨胀模压成型。对包覆样板进行阻燃性能、保温性能和力学性能测试。结果表明,阻燃剂MG含量为20 %、包覆比为3：1的样板的极限氧指数为30.5 %,而其水平燃烧等级达HF1级,综合性能较好。     

MG–PF包覆EPS泡沫阻燃及力学性能研究

采用强酸氧化法对石墨进行改性,得到与酚醛树脂(PF)有良好相容性的改性石墨(MG),然后在MG上合成PF,制得可发性聚苯乙烯(EPS)用包覆阻燃剂(MG–PF),将MG–PF涂覆到已预发泡的EPS珠粒上,经二次发泡成型制得MG–PF包覆阻燃EPS材料。研究了石墨的改性效果,以及MG–PF用量与MG–PF中MG含量对材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,石墨经过改性后,所制得的MG–PF具有较好的稳定性,从而进一步提高了阻燃材料的性能;MG–PF中MG的含量越高,材料的极限氧指数(LOI)随MG–PF用量增加而提高的幅度越大,水平和垂直燃烧等级达到HF-1和V–0级时所需的MG–PF用量越低,但力学性能随MG–PF用量增加而下降的幅度越大。当MG–PF中MG质量分数为30%,EPS与MG–PF质量比为1∶4时,材料的压缩强度为219 kPa,拉伸强度为299 kPa,满足工程应用要求,且LOI达到25.8%、水平和垂直燃烧等级分别为HF-1和V–0级,具有较好的综合性能。     

EG阻燃热固性聚苯乙烯泡沫保温板的性能

以可发性聚苯乙烯(EPS)为基材,利用酚醛树脂(PF)作为包覆剂,可膨胀石墨(EG)作为阻燃剂,利用包覆法,制备了一种无卤环保、阻燃性能好、力学性能优良的热固性PS外墙泡沫保温板。研究了PF与EG对EPS保温板阻燃及力学性能的影响,探究了阻燃机理。结果表明,使用PF作为包覆剂制得的EPS/PF泡沫保温板力学性能尤其是压缩强度明显提高,当PF用量为90份时,LOI值可由18%提升至27.9%;阻燃剂EG的加入,使得保温板的阻燃性能及压缩性能进一步提高,当添加4份的EG时,保温板的压缩强度最高,LOI值达到了29.4%,垂直燃烧等级达到V–0级,残炭率由纯EPS的10%提高到50%。     

石墨特性对EG/EPS复合阻燃材料性能的影响

聚苯乙烯泡沫塑料(E PS)应用广泛,但是有易燃的缺点,而可膨胀石墨(EG)具有阻燃性能.目前,学者主要研究了EG与其它阻燃剂的配比和种类对复合EPS阻燃材料的影响,很少系统探究石墨的特性如石墨的粒级、EG的添加量、膨胀体积对复合EPS阻燃材料的性能的影响.通过EG包覆改性EPS制备EG/EPS复合阻燃材料,确定EG的添加量、膨胀体积、原料粒级对EG/EPS复合材料的性能的影响,为阻燃剂EG的应用提供依据.试验确定的最佳条件为:EG添加量为10wt％;膨胀体积为120 mL·g-1;EG原料粒级-0.100 mm +0.074 mm.由SEM表征、热重分析可知,高温燃烧时,EG吸热分解吸收大量热源,降低EPS与热源的接触;同时EG在材料表面形成六边形骨架,起到隔绝热源的作用.     

阻燃聚苯乙烯板的力学性能

以阻燃涂料对可发性聚苯乙烯板(EPS)进行内部包覆和外部涂刷,制备阻燃EPS板。对涂覆涂料的阻燃EPS板进行抗弯压缩、高低温尺寸稳定性以及吸水率的测试结果表明,在阻燃EPS板极限氧指数达34.7%、垂直燃烧达UL94 V–0级及水平燃烧达HF–1级标准时,其力学性能及其它性能均能达到国家要求的保温材料标准,由此表明,阻燃涂料在改善EPS板的阻燃性能的同时,也能保证阻燃EPS板的力学性能。     

PF泡沫塑料对PF/EPS复合泡沫塑料性能的影响

研究出一种具有较好稳定性、保温性能、力学性能和阻燃性能的酚醛树脂(PF)/可发性聚苯乙烯(EPS)复合泡沫塑料。在PF泡沫塑料颗粒基体中加入EPS发泡颗粒,充分混合固化,使PF泡沫塑料颗粒与EPS发泡颗粒紧密结合,EPS发泡颗粒被PF泡沫塑料颗粒包围并相互隔离,再用模具发泡成型得到该复合泡沫塑料。实验结果表明,PF的含量越高,稳定性、力学性能和阻燃性能越好,保温性能呈现先升高后下降的趋势,当PF的含量为80%时,PF/EPS复合泡沫塑料的表观密度为38.4 kg/m3,热导率为0.024 W/(m·K),弯曲强度为0.134 k Pa,压缩强度为323 k Pa,极限氧指数为47.9%,烟密度等级小于15,热释放速率峰值小于250 k W/m2,综合性能最好。     

磷-氮膨胀型阻燃聚甲醛的制备与性能研究

采用包覆红磷、酚醛树脂、双季戊四醇和三聚氰胺构成复合无卤膨胀型阻燃体系,与聚甲醛(POM)经共混挤出制备阻燃聚甲醛材料。当聚甲醛、包覆红磷、酚醛树脂、双季戊四醇、三聚氰胺的质量分数分别为65%、15%、4%、6%、10%时,材料的极限氧指数可以达到39%,垂直燃烧级别可以达到UL 94 V-0级。阻燃填料的加入对材料的力学性能有较大影响。采用数码照片、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料燃烧后的炭层进行了研究,采用热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、动态机械热分析(DMA)等对材料的热性能进行了探讨。     

改性密胺甲醛树脂包覆红磷及其对PP性能的影响

为了减少密胺甲醛树脂(MF)包覆红磷(MFRP)在其阻燃材料加工过程中产生磷化氢气体(PH_3),通过添加改性剂(乙二醇、己二胺)对MF进行改性,再包覆红磷(RP),得到改性密胺甲醛树脂包覆红磷(M-MFRP),比较了MFRP和M-MFRP阻燃处理PP加工时PH_3的释放量。在PP加工条件下,添加10%(以PP质量计,下同)阻燃材料时,MFRP-PP释放24.13 mg/L的PH_3,而M-MFRP-PP释放的PH_3量降到8.05 mg/L。并分别对两种阻燃PP进行了阻燃性能、力学性能、热分解性能分析。结果发现,M-MFRP对PP的阻燃性能、力学性能、热分解性能以及残炭外貌的影响与MFRP差别不大,热分解挥发产物基本相同,火行为相似。     

膨胀型阻燃剂包覆EPS泡沫的阻燃抑烟性能

采用树脂包覆法,用蜜胺树脂和聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺组成的膨胀型阻燃剂制备无卤阻燃发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫,研究膨胀阻燃剂对EPS泡沫的阻燃性能、抑烟性能及力学性能的影响。结果表明,膨胀阻燃剂可以有效提高EPS泡沫的阻燃性能和抑烟性能,极限氧指数最高可提高到30.6%,UL-94达到V-0等级,生烟量下降35%,EPS泡沫的冲击强度也得到提高。     

酪素基rGO复合乳液的制备及其阻燃性能

为制备具有增强阻燃效果的皮革涂饰材料,首先以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并采用NaBH4对其进行还原得到还原氧化石墨烯(rGO).通过FTIR,XRD和TEM等对其进行表征.结果表明,成功制备了rGO纳米材料.随后,采用物理共混法将rGO引入天然蛋白质酪素体系,制备酪素基rGO复合乳液并将其应用于皮革涂饰,对涂饰后革样的阻燃性能、力学性能和耐干湿擦性能进行测试.结果表明,当rGO的含量为酪素体系溶质质量的0.5％时,与未含rGO的酪素体系相比,涂饰后革样的燃烧速率下降47.2％,极限氧指数(LOI)由24.2％增加至26.3％,热释放速率(HRR)下降53.1％,总热释放速率(THR)也有所降低.rGO的引入对涂饰后革样的力学性能和耐干湿擦性能影响不大.     

固体酸催化合成三(三溴苯氧基)异氰脲酸酯及其阻燃聚氨酯脲的研究

以异氰脲酸(CA)和三溴苯酚(TBP)为原料,用SO42-/MxOy型固体酸作催化剂合成三(三溴苯氧基)异氰脲酸酯(TTBPC)。利用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)对其结构及热稳定性、热分解行为进行了表征,并研究了添加该阻燃剂的聚氨酯脲(PUU)的力学性能与阻燃性能,结果表明此阻燃剂能够增加PUU的力学性能,且能阻止其燃烧。     

The flammability of expandable polystyrene foams coated with melamine modified urea formaldehyde resin

Urea formaldehyde resin (UF) was modified by introducing melamine during the condensation in order to reduce the amount of free formaldehyde and increase the solid content. The melamine modified UF (MUF) was firstly mixed with intumescent flame retardant (IFR) and then coated on the surface of pre‐expanded polystyrene (PS) particles to prepare flame retardant expandable PS (EPS) foams. The flammability of EPS foam samples was characterized by limiting oxygen index (LOI), UL‐94 vertical burning and cone calorimeter tests, and the results indicated that the peak heat release rate was significantly reduced from 406 to 49 kW/m² and LOI value could reach 36.3 with V‐0 rating in UL‐94 test after coated with IFR. The smoke density test indicated that the maximum smoke density was decreased by the addition of IFR. Thermal analysis suggested that the thermal stability and char formation were significantly improved by the presence of coated flame retardants. The residual char observation revealed that MUF and IFR were beneficial to form integrated char layers with hollow stents, which could be the main reason for the improvement of flame retardant properties. The mechanical properties of flame retardant EPS foams can still meet the standard requirements for industrial applications. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44423.     

The flame‐retardant properties and mechanisms of poly(ethylene terephthalate)/hexakis (para‐allyloxyphenoxy) cyclotriphosphazene systems

Para‐allyl ether phenol derivative of cyclophosphazene (PACP) was prepared and used as a filler to modify the flame‐retardant properties of poly(ethylene terephthalate) (PET) by melting‐blending. The mechanism of flame‐retardant was discussed and the influences of flame‐retardant contents to the mechanical properties were studied. The results revealed that the incorporation of only 5 phpp PACP (0.37 wt % phosphorus containing) into PET matrix can distinctly increase the flame retardancy of PET/PACP composition, and it has a little effect on the mechanical properties of PET. The high flame‐retardant performance of PET/PACP composite was attributed to the combination of condensed‐phase flame retardant and gas‐phase flame retardant. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42711.     

新型磷／氮协同阻燃环氧树脂的合成与性能

以双酚A环氧树脂E－51与DOPO（9,10-dihydrooxa-20－phosph henanthrene－10-oxide）合成含磷环氧树脂（ED）,以三聚氰胺与苯酚反应制备含氮的酚醛固化剂MFP。采用红外光谱对产物进行分析表征,采用热失重分析和UL94V垂直燃烧测试考查树脂的热性能和阻燃性能,同时探讨了阻燃环氧树脂的力学性能。结果表明,随着含磷量的增加,环氧树脂的热稳定性和阻燃性能得到改善,当含磷量为3％时,环氧树脂的初始分解温度高达330℃以上,在700℃下的残炭率达到30％以上,阻燃性能均达到了UL－94 V—0级。而试样的力学性能则随含磷量的增加而降低。     

Influence of modified polyethylene compatibilizer on filler dispersion and flammability characteristics of linear low density polyethylene/cyclo olefin copolymer blends containing flame retardant combinations

In this study, the combination of organomodified montmorillonite (MMT), magnesium hydroxide (MDH), graphene oxide (GO) and expandable graphite (EG) as intumescent flame retardant for Linear Low-Density Polyethylene-Cyclo-Olefin Copolymer (LLDPE/COC) blends has been investigated. An amine-alcohol modified polyethylene (PEgDMAE) was used as compatibilizer. Limiting oxygen index (LOI), cone calorimeter determinations and flammability test (Underwriters Laboratory – UL-94) were used to evaluate the flame retardant properties. The structural characterization was measured by FTIR and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical properties were also evaluated by Dynamic-mechanical analysis (DMA). The PEgDMAE compatibilizer enhanced the filler dispersion and increased the LOI to 22% for clay, 23% for GO and 26.5% for EG composites. The results indicated that the combination of each additive makes it possible to reduce the total Magnesium hydroxide filler content from 55 to 20% to achieve the flame retardant requirements. The flame retardant and mechanical properties of LLDPE/COC blends increased to a higher extent when using the combination of these additive fillers.     

一种磷腈化合物的合成及其在PS无卤阻燃体系中的应用

阐述了以新的方法合成无卤素的低相对分子质量磷腈化合物二(苯氧基)磷酰基三(苯氧基)磷腈，对其结构和其他性能进行了表征。将其与聚苯乙烯按比例共混后测试了其氧指数和力学性能等指标，发现当该化合物含量提高时，其氧指数升高，力学性能呈现先升后降的趋势。以电镜和红外表征，发现两相相容性能良好。说明二(苯氧基)磷酰基三(苯氧基)磷腈是一种新型的无卤阻燃剂，可以改善聚苯乙烯的阻燃性能，在一定含量范围中，对力学性能影响不大。可以预测，在选择合适的协调体系下，此化合物可以极大地改善聚苯乙烯的阻燃性能和力学性能。     

磷化酚醛树脂的合成及其阻燃性能研究

以苯酚,三氯氧磷(POCl3),热塑性酚醛树脂(FR)为原料,三乙胺(Et3N)为缚酸剂合成了一种新型的含磷阻燃剂-磷化酚醛树脂(FR-P),采用红外光谱(FT IR),核磁共振磷谱(31PNMR),电感耦合等离子体发射光谱(ICP)及热重分析(TG)对聚合物的结构及热性能进行了表征,探讨了合成中的各因素对反应的影响,得出了最佳的合成工艺条件,并将合成的化合物用于PC的阻燃,采用热分析法、极限氧指数法(LOI)对阻燃体系的热性能和阻燃性能进行了表征,并与PC/FR阻燃体系进行了比较。研究结果表明,FR-P在高温下的热稳定性和成炭性与FR相比有较大的提高,它能促进PC热降解时成炭,使PC的热分解速率降低,当FR-P添加量为15%时,阻燃体系的LOI达31%,且通过UL94V-1级测试,其阻燃效果远远好于FR。