阻燃玻纤增强尼龙6复合材料的制备及性能研究

制备了三聚氰胺磷酸盐(MP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)以及改性三聚氰胺聚磷酸盐(mMPP), 并制得了添加mMPP的阻燃玻纤增强PA6复合材料。采用FTIR、SEM、XRD和TG对MPP和mMPP进行了表征, 采用万能拉伸试验机、氧指数仪和垂直燃烧仪对阻燃玻纤增强PA6复合材料的力学和阻燃性能进行了测试。结果表明, mMPP颗粒比MPP颗粒小, 呈斜方晶型结构; SiO₂溶胶对MPP实现了较好的改性。随着SiO₂溶胶添加量增加, mMPP热稳定性先增加后降低; 复合材料拉伸强度呈先增加后降低的趋势, 当SiO₂溶胶添加量为mMPP的6%时, 复合材料拉伸强度最大, 较MPP阻燃复合材料提高了7%; 冲击强度呈先减小后增加的趋势。当复合阻燃剂含量为18%时, 阻燃复合材料达到了UL 94-V0级, 极限氧指数均大于28。     

复合型卤-磷系阻燃剂对聚氨酯阻燃性能影响的实验研究

矿用聚氨酯硬质泡沫(RPUF)普遍用于煤矿井下,提高其阻燃和经济性保障安全生产。实验研究发现:复合型卤-磷系阻燃剂投入聚氨酯原料的体积分数为1/250时,其发泡膨胀系数与聚氨酯原料的程度相同。当卤-磷系阻燃剂比例为1∶2.5,且所占量是聚氨酯原料1/250份数时,阻燃聚氨酯碳化程度以及失重率均为最低,同时还得出其氧指数值最高,接近27左右,阻燃效果明显;烟密度等级具有随着投入卤-磷系阻燃剂比例的升高而降低的规律。     

Ekonol/G/PEEK耐磨复合材料的研究

用模压方法制备了Ekonol/G/PEEK复合材料,并对其力学性能(含压缩强度、冲击强度、弯曲强度和硬度)和摩擦学性能进行了研究。结果表明:Ekonol的加入,能提高Ekonol/G/PEEK复合材料的压缩强度和硬度,而使弯曲强度和冲击强度有所降低;在PEEK中添加一定量的Ekonol和石墨(G),能制得摩擦学性能优良的复合材料。     

PMMA/EG复合材料制备及其性能研究

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体插入膨胀石墨(EG)层间,制备出以石墨层片为分散相的导电复合材料.用红外光谱仪和X射线衍射仪证实复合材料的合成,并讨论了石墨含量对复合材料力学性能和导电性能的影响,指出复合材料的EG含量仅为1%时,仍具有良好的导电性能和力学性能.     

PBT／OMMT纳米复合材料制备及阻燃性能研究

采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/有机膨润土(OMMT)纳米复合材料,加入阻燃剂提高PBT的阻燃性能。利用XRD、SEM观察纳米复合材料的结构及界面特征,测试阻燃效果和探讨其阻燃机理。实验结果表明:单一加入OMMT,可以提高阻燃性能,但效果不明显,而采用OMMT与阻燃剂混合使用,起到协效作用,在阻燃性能不降低的情况下(达到V-0级),可使阻燃剂用量降到一半,材料成本降低效果显著。     

超高分子量聚乙烯/白炭黑复合材料的性能

将白炭黑添加到超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中,通过球磨混合、热压成型制备了UHMWPE/白炭黑复合材料。对不同白炭黑添加量复合材料样品的摩擦、磨损、拉伸、压缩和弯曲等性能的研究表明,与纯UHMWPE相比添加10%白炭黑的复合材料,其摩擦系数略有增大,但磨损量降低了10.2%,拉伸强度提高了12.7%,压缩强度提高了56.0%,60℃时的弯曲强度提高了12.8%,充分反映了复合的优势。XRD、SEM分析表明此时的复合材料成分、结构都很均匀。     

氢氧化镁阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料的性能研究

将氢氧化镁和有机蒙脱土按不同的份数添加到聚丙烯中,制备成标准样条测试其力学性能和阻燃性能。结果表明,氢氧化镁的加入能提高复合材料的阻燃性能和弯曲模量,但其冲击性能和拉伸性能明显降低。加入蒙脱土复配氢氧化镁阻燃剂,复合材料的拉伸性能和氧指数能得到进一步提高,但冲击性能和弯曲模量则会下降,而材料的垂直燃烧等级也没有提高。当有机蒙脱土含量4%,氢氧化镁含量50%时,复合材料氧指数为26%,垂直燃烧达到UL94 V-2级,缺口冲击强度为5.84k J/m2,拉伸强度为24.12MPa,弯曲模量为2 342MPa。     

硅烷偶联剂对矿用聚氨酯/粉煤灰加固材料压缩强度的影响

针对煤矿井下岩体破碎,冒顶片帮等事故的发生,以聚醚多元醇、多亚甲基多苯基异氰酸酯、粉煤灰(FA)、阻燃剂TCPP、硅烷偶联剂(MPS)为基本原料,通过原味聚合法制备出聚氨酯/粉煤灰(PU/FA)加固材料。在此基础上,探究了最优的粉煤灰掺量及3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)添加剂量。在最优条件下,通过扫描电镜和粒度分析仪,分别研究了PU/FA复合材料的微观形貌及粒度分布并进行对比。同时,研究了不同养护时间下PU、PU/FA-0%和PU/FA-2.5%对加固材料压缩强度的影响。结果表明:粉煤灰能有效填入聚氨酯基体中且当掺量为20%强度最优,添加2.5%的MPS不仅能有效促进粉煤灰颗粒的细化及在聚氨酯基体中的分散,还能进一步改善无机粉煤灰与有机聚氨酯两相间的界面性质与交联密度。     

磷尾矿制备氢氧化镁阻燃剂的试验研究

为减少磷尾矿堆积带来的环境污染问题,实现磷尾矿中镁元素的回收利用,以磷尾矿为原料,硬脂酸钠为改性剂,采用直接沉淀法合成改性氢氧化镁(MH)。考察了镁离子浓度、反应温度、改性剂用量、反应时间对MH疏水性和粒径的影响;以环氧树脂(EP)为基材,考察了MH的阻燃性能。结果表明,当镁离子浓度为1.2 mol/L,反应温度为85℃,硬脂酸钠用量为8%(质量分数),反应时间为1.5 h时,活化指数达到0.96,平均粒径达到7.69μm;当MH添加量为20%(质量分数),EP阻燃复合材料的极限氧指数(LOI)达到31.8%。     

矿用无卤阻燃抗静电聚乙烯材料的研制

以聚乙烯(PE)为基体材料,在其中加入无卤膨胀型阻燃剂FR-1420、抗静电剂及增韧剂EEA树脂(乙烯—丙烯酸乙酯)制备得到了完全满足煤矿井下要求的阻燃抗静电PE材料,并测试考察了阻燃剂、抗静电剂和增韧剂对PE材料性能的影响。试验结果表明:阻燃剂FR-1420的加入能提高PE材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到28%时,PE材料垂直燃烧等级达到UL 94的V-0级,继续增加阻燃剂质量分数至30%,则通过MT 113—1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》中的酒精喷灯试验;同时加入抗静电剂和增韧剂能制备得到综合性能较好的矿用无卤阻燃PE材料,通过与溴—锑阻燃体系对比发现,无卤阻燃体系不仅在阻燃、抗静电、力学性能方面与溴—锑阻燃体系相当,而且具有较高的成本优势。     

以磷酸铵为辅助插层剂的可膨胀石墨的制备及其阻燃性能研究

以制备对线性低密度聚乙烯( LLDPE)具有高阻燃特性的可膨胀石墨(EG)阻燃剂为目的,以其较低的起始膨胀温度和高膨胀性能为优化目标,筛选出天然鳞片石墨氧化插层反应中氧化剂高锰酸钾、插层剂硫酸、辅助插层剂磷酸铵的适宜配比为C:KMnO4:96％H2SO4:(NH4)3PO4 =1:0.2:3.0:0.45,质量分数为9...     

不同制备方法对凹凸棒石/天然橡胶复合材料性能的影响

采用机械共混法制备了凹凸棒石/天然橡胶复合材料(M-ANRC)和改性凹凸棒石/天然橡胶复合材料(M-MANRC),采用乳液共混共凝法制备了凹凸棒石/天然橡胶复合材料(C-ANRC)和改性凹凸棒石/天然橡胶复合材料(C-MANRC).力学性能测试结果表明,与M-ANRC的力学性能相比,C-ANRC的扯断强度、撕裂强度、2...     

阻燃级PET混杂复合材料的研制

采用熔融共混法制备一种阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)混杂复合材料,利用扫描电子显微镜及采用差示扫描量热法和力学性能测试等方法,研究了蒙脱土(MTT)、高岭土和埃洛石炭纳米管(HNTs)三种无机粒子对PET的结晶性能、力学性能、耐热性和流动性及断面形貌的影响.结果表明,添加2%无机粒子的PET混杂复合材料具有较佳的综合性能.在添加2%无机粒子的PET混杂复合材料的基础上,再添加30%的玻纤和11%的聚溴化苯乙烯/三氧化二锑复合阻燃剂,所制备出的增强型阻燃级PET混杂复合材料具有优良的性能.     

氧化铝(Al2O3)/尼龙1010复合材料力学性能研究

以我国自主研制的尼龙1010为基体,微米氧化铝(Al2O3)为增强剂,进行氧化物/尼龙复合材料的拉伸和压缩实验,研究氧化铝/尼龙复合材料的拉伸和压缩增强机理.通过实验发现氧化铝(Al2O3)/尼龙复合材料的最大拉伸强度比尼龙提高了9%.但压缩强度、弹性模量最大分别比尼龙1010提高了47.6%和133%,平均提高了23.3%和63%.当氧化铝含量达到30%时,氧化铝/尼龙复合材料由塑性材料变成脆性材料.     

氢氧化铝在聚乙烯中阻燃性能的研究

研究了聚乙烯(HDPE)/氢氧化铝(ATH)体系的阻燃性能,结果表明:要使HDPE的阻燃性能达到一定要求,至少w(ATH)为60%以上;ATH与氢氧化镁(MH)-起使用,当m(ATH):m(MH)=1:1时,体系有较好的阻燃性;ATH与助阻燃剂如红磷、聚磷酸铵和季戊四醇复配时,助阻燃剂有较好的阻燃协同效应,并且可以适当降低ATH的用量.     

新型阻燃聚氨酯矿用通风密闭材料实验研究

针对传统通风构筑物施工材料中存在的问题,研究了一种新型阻燃聚氨酯材料的性能及其用于煤矿临时密闭构筑物的可能性。通过FTIR、TG-DTG和光学显微镜分析了材料的官能团分布、热稳定性和微观结构。实验制备的材料最大密度为57.2g/cm~3,压缩强度为0.29 MPa;200℃以下热稳定性良好,之后分阶段热解;添加13%的阻燃剂后具备离火自熄(5.1s)的特点,具有构筑煤矿密闭墙的良好应用潜力。     

熔融复合法制备聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料

对凹凸棒土(AT)进行有机改性后,采用熔融复合法制备了AT的质量分数为1wt%、3wt%、5w%的聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料(PLA/OAT-x),对复合材料进行红外、SEM、DSC等表征.SEM结果表明,凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀稳定分散,通过对复合材料的综合热性能分析和力学性能分析,PLA/OAT-3复合材料的拉伸强度、杨氏模量比纯PLA分别增加78.8%和119.3%.同时.复合材料的溶液降解性能也明显加快.     

增强体表面镀钛对SiCP/Al2014复合材料组织和性能的影响

为了提高SiC_P/Al2014复合材料的界面结合强度,分别采用盐浴法和真空微蒸发法对SiC_P进行表面镀钛处理,并通过热压烧结+热挤压工艺制备了SiC_P增强Al2014复合材料(10%SiC_P/Al2014),研究了SiCP表面镀钛对SiC_P/Al2014复合材料微观组织、抗拉强度和耐磨性能的影响。结果表明: 经过表面镀钛处理后,SiCP表面均形成了TiC+Ti₅Si₃的化合物层,使复合材料中SiC_P与铝基体的界面结合由物理缩合转化为化学结合,故改善了SiC_P与铝基体的润湿性,减少了界面缺陷,从而提高了界面结合强度。盐浴镀钛和微蒸发镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料的拉伸强度(407 MPa和394 MPa)相比未镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料分别提升了12.1%和8.0%,磨损量分别降低了58.3%和50.0%。     

镁铝双氢氧化物对EVA/LDPE的性能影响研究

将氢氧化镁(MH)或氢氧化铝(ATH)添加到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/低密度聚乙烯(LDPE)中,通过拉伸试验测试材料的拉伸性能变化规律。研究发现,随MH或ATH含量增加,EVA/LDPE复合材料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低。以MH和ATH为无卤基材结合硼酸锌、红磷复配制备无卤阻燃剂,通过正交试验获得了最佳复配阻燃剂配方,结果表明,在ATH和MH总量为60份的条件下,当MH与ATH配比为40∶20,硼酸锌用量为20份,红磷用量为4份时,无卤阻燃剂对EVA/LDPE材料的拉伸性能达到最佳,该配方下材料阻燃性能满足垂直燃烧等级UL-94V-0级,综合性能优异。     

PMMA/ABS/UPR复合板废料改性聚丙烯的研究

硅烷偶联剂处理的多层塑料复合板废料(WGFRP)与增容剂和改性蒙脱土(OMMT)并用后,通过与聚丙烯(PP)熔融共混,制备了PP/WGFRP/相容剂/OMMT复合材料.采用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和测定力学性能,研究了WGFRP、增容剂和OMMT对复合材料的结构与性能的影响.结果表明,当用质量分数1%的硅烷偶联剂KH570处理的WGFRP(粒径0.150mm)为20份,相容剂为2份,复合材料的冲击强度比纯PP提高约113%,拉伸强度变化不大;加入双改性蒙脱土后力学性能和热稳定性进一步提高.SEM观察到PP/WGFRP/相容剂复合材料在断裂过程中发生塑性变形,其韧性较好,加入改性蒙脱土后,复合材料形态呈现出花瓣状,有利于提高力学性能.TGA结果表明,随着WGFRP和改性蒙脱土用量的增加,复合材料的热稳定性提高.