环境友好磷系阻燃聚酯性能的研究

用红外光谱表征了环境友好磷系阻燃聚酯的结构,研究了环境友好磷系阻燃聚酯的特性粘数、DSC、氧指数、可纺性等性能。结果表明,磷系阻燃单体分子中的柔性链段亦被引入大分子主链中,使磷系阻燃聚酯的玻璃化温度(gθ)、熔点(θm)相应降低;磷系阻燃聚酯具有良好的阻燃性,当磷系阻燃单体质量分数4.5%时,磷系阻燃聚酯氧指数为32.8%。但由于侧基的空间体积较大也使磷系阻燃聚酯的结晶性有所降低,导致拉伸强度降低,实验结果表明磷系阻燃聚酯纤维的物性指标能够满足后加工要求。     

有机蒙脱土改性阻燃聚酯的制备及其抗熔滴性能分析

为减少阻燃聚酯在高温燃烧过程中形成熔滴物而造成的二次火灾,提高阻燃聚酯的抗熔滴性能,选用有机蒙脱土(Organic montmorillonite, OMMT)与阻燃聚酯经熔融共混,制备阻燃聚酯/OMMT复合材料。采用热重分析、临界氧指数和垂直燃烧测试法分别对阻燃聚酯/OMMT的热稳定性、阻燃性能及抗熔滴性进行测试,并采用电镜及能谱仪对试样的燃烧产物进行微观形貌分析及元素组成和含量测定。结果表明：当阻燃聚酯/OMMT复合材料中OMMT质量分数为9%时,该复合材料的起始分解温度为417.07℃,相较阻燃聚酯提高74.83℃,残炭率达到最大为24.41%,热稳定性能提升;随OMMT质量分数的增加,该复合材料的阻燃性能与抗熔滴性增强,当OMMT质量分数为9%时,其LOI为34.4%,垂直燃烧级别为V-0,熔滴数为5.25滴,相比阻燃聚酯减少了52.3%,燃烧产物表面存在致密稳定耐热的炭层结构。该研究结果可为阻燃聚酯的抗熔滴改性提供参考。     

磷系阻燃改性聚酯的流变性能

为探究 2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)作为阻燃剂改性合成的阻燃聚酯的可纺性，分别用 DSC、TG、毛细管流变仪、旋转流变仪对阻燃改性聚酯进行热稳定性和流变性能测试。结果表明：阻燃聚酯的熔融温度、初始降解温度略微降低，残碳率提高，说明阻燃聚酯的加工温度可降低且成碳效果变好。阻燃聚酯是典型的非牛顿流体，其剪切黏度随着剪切速率的增加而降低，随温度的升高而降低，相比普通聚酯，改性后的阻燃聚酯黏度更低，流动性更好；阻燃改性聚酯的非牛顿指数n均小于1，且随着剪切速率的增加而减小；其黏流活化能随着剪切速率的增加而降低，反映了阻燃聚酯随着剪切速率的增加而对温度的敏感性变小。该研究结果可为阻燃聚酯纤维的制备工艺和参数调整提供参考。     

两段膨缩型阻燃剂对ABS材料的应用

聚磷酸铵-聚对苯二甲酰乙二胺(APP-PETA),聚磷酸铵-聚对苯二甲酰己二胺(APP-PA6T)和聚磷酸铵-聚对苯二甲酰对苯二胺(APP-PPTA)膨胀阻燃体系在添加量为30％或者更多的时候,对ABS材料有良好的阻燃效果,但是一旦添加量少于30％,这3个体系就无法使ABS保持良好的阻燃性.为了提高这类膨胀阻燃剂的阻燃效率,在这类阻燃体系中引入第二酸源红磷,通过分析其阻燃效果和残炭红外后,选择PETA和PPTA 2种酰胺作为成炭剂,APP和红磷作为酸源,组成双阶膨胀阻燃剂.双阶阻燃剂对ABS有良好的阻燃效果,30％的添加量能使树脂氧指数达到34并通过V-0级测试,20％时仍可以使材料保持27的氧指数并通过V-0级测试.残炭红外分析显示,双阶阻燃剂内部有协效反应,可以使得阻燃作用时间延长.碳层宏观形貌显示阻燃剂有膨胀和收缩过程两段,第二段能使碳层更致密.阻燃ABS完全燃烧残留层SEM图显示,30％和20％的共混阻燃剂可以形成均匀致密的碳层保护层,给予ABS良好的阻燃性能.     

磷系阻燃聚酯的制备及其性能

为了探究不同的磷含量和酯化工艺对聚酯聚合工艺及结构性能的影响,以对苯二甲酸、乙二醇为主要单体,2-羧乙基苯基次膦酸为阻燃单体,采用直接酯化法合成阻燃改性共聚酯,探讨了不同磷质量分数、酯化及缩聚工艺对共聚酯结构性能的影响,测试分析了共聚酯试样的结构和阻燃性能.结果 显示:低温预酯化工艺可提高阻燃剂的热稳定性,满足阻燃共聚...     

耐熔滴性阻燃聚酯的固相缩聚反应及纺丝研究

将基于三(2-羟乙基)异氰尿酸酯自制得到的膨胀型阻燃剂(T-IFR)、含氟元素助剂(FA)熔滴抑制剂与含磷阻燃改性聚酯(FRPET)熔融共混挤出,得到耐熔滴性阻燃聚酯(N-PET),并进行性能测试和纺丝成型研究。采用乌氏黏度计、差示扫描量热仪、热失重仪、极限氧指数仪、水平燃烧测试仪和单丝强力仪对N-PET系列共混物的黏度、热性能、阻燃性能及纤维性能等进行表征分析。研究表明:2种添加剂(T-IFR和FA)能够在熔滴抑制方面表现出较好的协同效应,并且FA对熔滴的抑制效果更明显;当二者比例约为1∶2(T-IFR/FA的质量比)时,共混物(编号为:N-PET2)抑熔滴的效果较好;但是添加5%的助剂(T-IFR和FA),熔融挤出后,N-PET的特性黏度下降较明显,无法成功纺丝成型;经过15 h的固相缩聚后,N-PET的特性黏度明显得到提升,具备可纺性,但得到的N-PET纤维强度仍较低。     

PC/ABS合金的气相/凝聚相协同阻燃作用

分别选用2种不同阻燃机理的磷系阻燃剂,即以凝聚相阻燃为主的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯) (RDP)和以气相阻燃为主的磷酸三苯酯(TPP),采用熔融共混法制备聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)阻燃合金. 通过垂直燃烧测试和锥形量热测试探究RDP/TPP复配对合金阻燃性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察燃烧残炭的微观形貌. 以甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)为相容剂,通过拉伸性能和冲击性能测试探究MBS对阻燃合金的增韧增容效果,并以SEM观察MBS对合金相界面和相形态的影响. 结果表明,RDP的凝聚相阻燃和TPP的气相阻燃作用具有协同效果,可以在PC/ABS合金中促进磷酸盐结构生成,进而有助于体系生成更连续、致密的炭层.     

磷系阻燃聚酯纤维的研制

采用共混聚合法制备磷系阻燃聚酯．重点考查了阻燃剂的加入量对切片及其纤维的热性能、物化性能、可纺性和阻燃性能的影响通过聚合、纺丝、织造和阻燃性能的测试,表明该制备工艺可行,可纺性良好;添加3％～5％的阻燃剂就可获得较高的阻燃效果,织物的抗氧指数［LOI］可达35％．     

聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-衣康酸丁二醇酯)的改性

在衣康酸二甲酯(DI)、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4-丁二醇(BDO)共聚反应生成聚(对苯二甲酸丁二醇酯-co-衣康酸丁二醇酯)(PBTI)的基础上,加入亲水性的聚乙二醇(PEG),合成了一系列不同相对分子质量的可降解脂肪族-芳香族共聚酯—聚对苯二甲酸-co-衣康酸丁二醇聚乙二醇酯(PBTIG)。对共聚酯的降解性能进行测试。结果表明,改性前共聚酯的降解速率随着共聚酯链中衣康酸含量的增加而加快,并且随相对分子质量的升高而降低。水解实验表明,160h后,PBTI残余量为91.35%,加入亲水性的PEG改性后,共聚酯的残余量仅为81.20%,降解速率比PBTI提高了117.34%。     

聚丙烯腈/聚乙烯醇无卤阻燃纤维的性能研究

以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,制备不同质量百分比的聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯腈(PAN)共混纺丝液,并对其粘度、宏观相容性进行了研究,进而纺丝,制备共混纤维,并进行磷酰化处理,获得无卤阻燃PVA/PAN共混纤维。结果表明,PVA与PAN在纺丝液中具有良好的相容性,且随着PVA含量的增大,纺丝液粘度呈上升趋势。热重分析表明阻燃PAN/PVA纤维具有很好的热稳定性和良好的成炭性。     

Flame retardancy and its mechanism of polymers flame retarded by DBDPE/Sb2O3

The flammability characterization and thermal composition of polymers flame retarded by decabromodiphenylethane （DBDPE） and antimony trioxide （Sb2O3） were studied by cone calorimeter and thermogravimetry （TG）. The results show that ABS/DBDPE/Sb2O3 has the similar flammability parameters and thermal composition curves to ABS/DBDPO/Sb2O3. It suggests that DBDPE/Sb2O3 has the similar flame retardant behavior to DBDPO/Sb2O3. The heat release rate （HRR） and the effect heat combustion （EHC） curves of polymers flame retarded by DBDPE/Sb2O3 all decrease, but the mass loss rate （MLR） curve slightly increase. It shows that the decrease of HRR is not due to the increase of char formation ratio but the generation of incombustible gases. The major flame retardant mechanism of DBDPE/Sb2O3 is gas phase flame retardant mechanism. Increasing content of Sb2O3 in DBDPE/Sb2O3 can improve the flame retardant property and thermal stability of acrylonitrile butadiene styrene. Sb2O3 has a good synergistic effect with DBDPE.     

红麻无卤阻燃化处理

选择氮磷膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)和APP/季戊四醇(PER),采用物理浸渍原理对红麻进行无卤阻燃处理,以提高红麻的耐热性和阻燃性。考察了膨胀阻燃体系以及红麻碱处理对浸渍阻燃效果的影响。通过红外光谱、扫描电镜、氧指数、垂直燃烧等测试,对比分析了浸渍处理前后红麻的耐热性能和阻燃性能的变化,并对膨胀阻燃机理进行了研究。结果表明,红麻经过碱处理再浸渍处理,具有较好的热稳定性能和阻燃性能,其氧指数可达32.8,阻燃等级为V-0级。     

基于阻燃粘胶纤维性能的实验研究

以某化纤企业的2．22 dtex／55 mm毛型阻燃粘胶纤维为试验材料,研究了阻燃粘胶纤维的阻燃性能、力学、热学、吸湿、电学、光学等性能,比较了其与常见天然纤维的阻燃性能的差异．通过与普通粘胶力学性能的比较,预测了阻燃粘胶纤维织物的服用性能;同时在对阻燃粘胶纤维热学性能和光学性能分析时,提出了对阻燃粘胶纤维加工的温度的要求,推断出紫色光会影响阻燃粘胶纤维织物的光泽．     

植酸铜/聚丙烯腈改性膜的制备及阻燃性能

针对聚丙烯腈高易燃性且产生大量有毒气体的缺点,利用植酸铜阻燃改性聚丙烯腈.首先选取植酸与乙酸铜制备植酸铜螯合物,并利用共混法制备植酸铜/聚丙烯腈改性膜;采用燃烧测试、X射线荧光光谱仪、傅里叶红外光谱和热重分析等方法分别对改性膜的阻燃性能、元素组成、结构和热稳定性能进行研究,探讨植酸铜在聚丙烯腈膜燃烧时的阻燃机理.结果表...     

可膨胀石墨在膨胀阻燃体系中协同阻燃作用的研究

采用氧指数(LOI)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等技术手段对可膨胀石墨(EG)与膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE)体系进行了研究.结果表明,EG与IFR复配,体系氧指数明显提高,其热稳定性增强,热降解速率降低,残炭率提高,燃烧炭层连续致密,EG与IFR具有很好的协同阻燃作用.热分析及扫描电镜结果证明,EG与IFR的协同阻燃作用机理的关键在于凝聚相成炭.     

Effect of flame retardant containing phosphorus and silicone on thermal performance of PC/ABS

A flame retardant (DPA-SiN) containing phosphorus, nitrogen and silicon elements was synthesized. The halogen free flame retardant was incorporated into PC/ABS to improve its flame retardancy. The flame-retardant properties of the PC/ABS/DPA-SiN blends were estimated by limiting oxygen index (LOI) values and CONE Calorimeter, while thermal stabilities were investigated through thermo gravimetric analysis (TGA). The PC/ABS/DPA-SiN blends were thermally degraded at 400 °C for different amounts of time and studied by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) to better understand the degradation behavior of PC/ABS/DPA-SiN. Funded by Shanghai Science and Technology Commission of China (No. 05dz22303)     

含哒嗪酮结构生物基环氧树脂本征阻燃机制研究

通过树脂烧蚀实验和扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、热重-红外同步热分析仪等表征手段探究了含哒嗪酮结构的生物基环氧树脂的本征阻燃机制。结果表明,相对于目前最常用的石油基双酚A型环氧树脂,所制备的生物基环氧树脂在燃烧时更易形成大量膨胀型的炭层结构,同时释放出大量CO₂和NH₃等不可燃性气体和更少的可燃性气体;含哒嗪酮结构的本征阻燃生物基环氧树脂呈现出凝聚相-气相协同阻燃机理。本研究为构筑高性能的本征阻燃环氧树脂提供了新的思路。     

环状氯化磷腈微胶囊化的原位聚合

以三聚氰胺、尿素和甲醛为原料,采用原位聚合法,制备了囊心为环状氯化磷腈、囊壁为三聚氰胺尿素甲醛树脂的微胶囊阻燃剂。热重分析表明:微胶囊阻燃剂的起始热分解温度由纯环状氯化磷腈的180 ℃提高到300 ℃。将微胶囊阻燃剂应用于聚丙烯中,可使材料的阻燃性达UL 94 V 0级,且PP/环状氯化磷腈微胶囊阻燃剂材料的各项力学性能,特别是拉伸强度均优于PP/纯环状氯化磷腈材料。     

环状氯化磷腈微胶囊阻燃剂的制备及性能研究

以三聚氰胺、尿素和甲醛为原料,采用原位聚合法,制备了囊心为环状氯化磷腈、囊壁为三聚氰胺-尿素-甲醛树脂的微胶囊阻燃剂.热重分析表明,微胶囊阻燃剂的热分解温度比纯环状氯化磷腈大大提高.将微胶囊阻燃剂应用于聚丙烯(polypropylene)中,阻燃效果优于纯环状氯化磷腈,且PP/环状氯化磷腈微胶囊阻燃剂材料的力学性能,特别是拉伸强度,大大优于PP/纯环状氯化磷腈材料的性能.