硅烷交联无卤阻燃乙烯-辛烯共聚物的制备与性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机以两步熔融共混法,制备了硅烷接枝交联乙烯-辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁(MH)/氢氧化铝(ATH)复合材料。研究了不同硅烷和引发剂接枝交联POE的效率,用万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及热失重分析仪等研究了PP/MH/ATH复合材料的力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明,过氧化二异丙苯引发硅烷接枝交联POE的凝胶含量高于过氧化苯甲酰,硅烷接枝交联POE的难易顺序为乙烯基三甲氧基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷;阻燃剂用量一定时,交联阻燃POE的拉伸强度和断裂伸长率都低于非交联阻燃POE,交联阻燃POE的极限氧指数比未交联的高约1%;MH阻燃POE 600℃热分解残炭率高于ATH阻燃的,交联后阻燃POE的质量保留率比交联前高。     

硅烷交联PP/POE/Mg(OH)_2复合材料的制备和性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机两步熔融共混法,制备了硅烷交联聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁(MH)复合材料,用红外光谱仪、万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及热失重分析仪等研究了PP/POE/MH复合材料的硅烷接枝、力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明:PP/POE/硅烷偶联剂A-151配比为(50~0)∶(50~100)∶3.0时,硅烷交联PP/POE的交联度达到性能要求;当PP和POE都为50份,POE-gMAH为10份,MH不超过95份时,硅烷交联PP/POE/MH的交联度达到性能要求;交联PP/POE/MH的极限氧指数比非交联复合材料的极限氧指数高0.5%~1.5%;交联后,燃烧结炭率和热稳定性均有小幅度提高。     

硅烷交联EVA/PP/MH复合材料的制备和性能

采用两步熔融共混法制备了硅烷接枝交联乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/聚丙烯(PP)/氢氧化镁(MH)复合材料,研究了乙丙嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和等规均聚聚丙烯(PP-H)分别与EVA混合后的硅烷接枝交联的效率,用万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及垂直燃烧仪等研究了EVA/PP/MH复合材料的力学、热延伸和阻燃等性能。结果表明,EVA/PP-B共混物进行硅烷交联的效果优于EVA/PP-H共混物;MH含量≤120份（质量份,下同）时,硅烷交联EVA/PP/MH达到了交联度标准要求;随着MH含量由80份增加到160份,未交联EVA/PP-B/MH的极限氧指数由25.0 %增大到32.2 %,交联后极限氧指数比交联前提高了0.5 %~1.5 %;当MH含量≥120份时,EVA/PP-B/MH垂直燃烧能达到V-0级;EVA/PP-B/MH的热失重过程分2个阶段,第一个热分解阶段主要为MH失水和EVA的脱羧反应,第二个热分解阶段主要对应于PP -B和EVA主链结构的裂解和残渣的挥发。     

硅烷交联无卤阻燃EVA的制备与性能

制备了硅烷接枝交联乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)/氢氧化铝(ATH)复合材料。结果表明:过氧化二异丙苯引发硅烷接枝交联EVA的凝胶含量高于过氧化苯甲酰,硅烷接枝交联EVA的难易顺序为乙烯基三甲氧基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷;阻燃剂用量一定时,交联阻燃EVA的拉伸强度和断裂伸长率都低于非交联阻燃EVA,二者的拉伸强度都随MH含量的增加而降低,LOI都随MH含量的增加先增加后降低,交联阻燃EVA的LOI比未交联的提高了约1%;MH阻燃的交联EVA热分解温度比纯EVA的提高了20～30℃,ATH阻燃的则降低了约5℃;ATH和MH具有协同效应,二者的最佳配比约为2:1。     

ADP协效无卤阻燃对硅烷交联LLDPE/LDPE/POE性能的影响

硅烷交联无卤阻燃聚烯烃电缆料易吸潮预交联,以及氢氧化镁(MH)与氢氧化铝(ATH)阻燃剂添加量大而导致挤出性差,针对此问题,文章将MH/ATH阻燃剂硅烷偶联处理后,然后将其与阻燃协效剂二乙基次膦酸铝(ADP)以及硅烷交联聚烯烃熔融共混,制备了硅烷交联LLDPE/LDPE/POE无卤阻燃材料,重点研究了阻燃剂硅烷处理以及阻燃协效剂ADP的添加对其加工性能的影响,此外,研究了ADP的添加量对阻燃剂偶联处理后的复合材料氧指数、力学性能、热延伸性能的影响。结果表明:阻燃剂偶联处理以及ADP的添加使挤出的复合材料片材平整光滑,没有预交联;此时,平衡扭矩下降了2. 1 N·m,熔体流动速率提高了0. 12 g/10 min。随着ADP添加量的增加,氧指数、拉伸强度、断裂伸长率呈先上升后下降趋势,热延伸率和永久变形率呈先降低后升高的趋势; ADP加入量为3%(质量分数)时,经过8 d耐水性实验,复合材料的性能最佳,此时,材料的氧指数为33%,热延伸率为16. 8%,永久变形率为6. 6%,拉伸强度为14. 7 MPa和断裂伸长率为364. 8%。     

Mg(OH)_2-Al(OH)_3-微胶囊红磷协同阻燃POE的研究

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)为无卤阻燃剂,微胶囊红磷(MRP)为阻燃增效剂,通过共混挤出制备了一系列的阻燃聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重、傅里叶红外、微型量热分析等方法研究了其阻燃性能及阻燃机理。研究表明,同MH/POE和ATH/POE相比,MH/ATH/POE有较好的阻燃协效性,氧指数达到25.0%,残炭量达到31.7%,但垂直燃烧性能较差(测试无级别)。继续加入6份MRP后,体系的阻燃性能明显提高,其氧指数上升至27.5%,残炭量高达35.2%,垂直燃烧达到V-0级。表明MH/ATH和MRP对POE具有显著的协同阻燃作用。FTIR和TGA实验结果显示,MRP/MH/ATH/POE复合材料燃烧后生成了磷酸及其衍生物,增强了体系的成炭能力,促进了凝聚相阻燃效果,MRP阻燃机理主要表现为凝聚相阻燃。     

VTMS含量对硅烷交联PP/POE共混材料性能的影响

采用一步法挤出工艺制备了硅烷交联聚丙烯/聚烯烃弹性体(PP/POE)共混材料。研究了乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)含量对硅烷交联PP/POE共混材料凝胶含量、热稳定性、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:硅烷交联结构能够有效提升PP和POE相之间的相容性。随着VTMS含量的增加,硅烷交联PP/POE共混材料的凝胶含量和热稳定性呈上升趋势,而共混材料中PP相的结晶度却逐渐减小。力学测试表明,过氧化二异丙苯(DCP)在引发硅烷接枝反应的同时也会使PP发生降解。随着VTMS含量的增加,硅烷交联PP/POE共混材料的拉伸强度逐渐增大,断裂伸长率及缺口冲击强度则均呈先升后降趋势。     

硅烷交联PP/POE共混材料的性能研究

采用反应性挤出法制备了硅烷交联聚丙烯/聚烯烃弹性体(PP/POE)共混材料。研究了过氧化二异丙苯(DCP)用量对硅烷交联PP/POE共混材料凝胶含量、热稳定性、结晶行为、耐溶剂性及力学性能的影响。结果表明:随着DCP用量的增加,硅烷交联PP/POE共混材料的凝胶含量、热稳定和耐溶剂性均逐渐提升。随着交联程度的增大,共混材料中PP相的结晶度逐渐减小。扫面电子显微镜(SEM)分析结果显示,硅烷交联反应能够改善PP和POE相之间的相容性。力学性能测试结果显示,相比于未改性PP/POE共混材料,硅烷交联PP/POE共混材料的各项性能均有不同程度的提升。     

两类无卤阻燃体系对mPE树脂基体阻燃和力学性能的影响

以乙烯-辛烯共聚物(POE)及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为增韧剂、马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MAH)为增容剂,分别采用磷氮阻燃剂(PN)和纳米蒙脱土(nano-OMMT)、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)阻燃体系,利用双螺杆挤出和注射成型制备无卤阻燃茂金属聚乙烯(mPE)复合材料。测试并分析了PN/nano-OMMT/mPE、ATH/MH/mPE和PN/ATH/MH/mPE复合材料的热稳定性、阻燃和力学性能。结果表明,与mPE树脂基体相比,ATH/MH的热分解温度范围较大。PN/nano-OMMT的阻燃效率高于ATH/MH。当PN/nano-OMMT含量为50%时,PN/nano-OMMT/mPE的LOI为30.8%,垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级;当ATH/MH含量由40%增大至70%时,mPE复合材料拉伸强度从10.86 MPa增大至12.48 MPa,断裂伸长率从539%下降至109%。在满足阻燃性能相同的条件下,PN/nano-OMMT/mPE的断裂伸长率高于ATH/MH/mPE,但拉伸强度较低。10%PN部分替代ATH/MH后,60%PN/...     

“一锅法”合成双组分镁基阻燃剂及性能研究

基于轻烧氧化镁为原料,通过“一锅法”合成了一种具有氢氧化镁（MH）和碱式碳酸镁（MC）双组分多级结构的一体化高效无卤复合阻燃剂（MCMH）。将MCMH和MH分别与聚丙烯（PP）密炼共混,经模压成型制备了PP/MCMH和PP/MH复合材料,并对比研究了MCMH与MH应用于PP的阻燃性能。结果表明,合成的MCMH是氧化镁先水化转变为氢氧化镁,然后部分氢氧化镁与碳酸氢铵反应生成碱式碳酸镁,呈现花状多级结构。当阻燃剂质量分数占复合材料的50%时,PP/MCMH复合材料的热释放速率（HRR）峰值和烟雾产生率（SPR）峰值较PP/MH复合材料大幅降低,分别为299 kW/m²和0.038 m²/s。该方法原料来源广泛,工艺简单易行,具有规模化生产和应用的潜力。     

阻燃剂对热固性酚醛树脂阻燃性能影响的研究

通过氧指数、垂直燃烧等级及产烟率测定研究了氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、膨胀石墨(EG)、膨胀型阻燃剂(IFR)等以单一或协同复配的形式对酚醛树脂(PF)体系阻燃性能的影响,并采用差热分析(DTA)对体系的微观热行为进行了研究。结果表明,放热量最小的体系为ATH/MH/EG/PF,ATH/MH/EG/IFR/PF体系的氧指数最大,达到96。ATH/MH/PF体系的产烟率最低(72%)。添加阻燃剂后,体系的垂直燃烧等级可提高到UL94V-0级。     

Cross-linked poly(ethylene vinyl acetate) (EVA)/low density polyethylene (LDPE)/metal hydroxides composites for wire and cable applications

Formulations of chemically cross-linked poly(ethylene vinyl acetate) (EVA) and low density polyethylene (LDPE) blends containing metal hydroxides flame retardants such as aluminum hydroxide (ATH) and magnesium hydroxide (MH) were prepared. Comparison of both type of metal hydroxides in respect of their influence on flammability as well as mechanical, thermal, and electrical properties of EVA/LDPE composites is presented. Most of the investigated properties are better for composites containing MH in comparison with composites containing ATH. Influence of various EVA/LDPE ratios on investigated properties is presented as well. Importance of improving compatibility using compatibilizers to improve some of the investigated properties is described. Polyethylene grafted with maleic anhydride (PEgMA) was found to be better compatibilizer for ATH than vinyl silanes.     

硅烷交联聚乙烯无卤阻燃材料燃烧性能的研究

采用极限氧指数、锥形量热计和热分析等手段，研究了氢氧化镁(MH)和其他类型的无卤阻燃剂在硅烷交联聚乙烯(SXPE)体系中的阻燃协效作用。氧指数实验结果表明，硅烷交联的聚乙烯／氢氧化镁(SXPE／MH)体系的氧指数高于未交联的PE／MH体系的氧指数，若在SXPE／MH阻燃体系中添加适量的其他无卤阻燃剂，如磷氮类化合物(NP-28)和氮类化合物[三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)]氧指数都有提高。锥形量热计实验结果表明，在SXPE／MH阻燃体系中添加适量的NP一28或MCA，体系的着火时间有所延长，热释放速率和发烟量也有不同程度的降低。热分析实验结果显示，NP-28或MCA对SXPE／MH体系的热分解特性有一定的影响。     

Optimum compatibilization for the nonflammability of thermoplasticized crosslinked polyethylene/metal hydroxides composites with a compatibilizer

Nonflammability of the thermoplasticized crosslinked polyethylene (PE)/polyolefin elastomer (POE)/metal hydroxide flame retardant/compatibilizer composites were investigated. The thermoplasticized crosslinked PE was decrosslinked from the crosslinked high‐density PE under the supercritical methanol condition. Two types of metal hydroxides: aluminum hydroxide (AH) and magnesium hydroxide (MH), and a low‐density polyethylene‐g‐maleic anhydride (LM) were used as flame retardants and a compatibilizer, respectively. Nonflammability of both PE/POE/AH/LM and PE/POE/MH/LM composites was enhanced with metal hydroxide flame retardant concentration. PE/POE/MH/LM composites had better nonflammability than PE/POE/AH/LM composites at the same flame retardant concentration. Interestingly, nonflammability of the composites was also strongly influenced by the compatibilizer concentration. At low compatibilizer concentration, the nonflammability of the PE/POE/MH/LM composites was improved with the compatibilizer concentration. In contrast, at high compatibilizer concentration, the nonflammability of the PE/POE/MH/LM composites was deteriorated with the compatibilizer concentration. This demonstrates that optimum concentration of the compatibilizer can help to enhance the efficiency of the flame retardants in the development of the nonflammable polyolefin for the wire and cable industry. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

改性PP三元共混体阻燃性能的研究

研究了含卤阻燃剂，十溴联苯醚（ＤＢＤＰＯ）；氯化聚乙烯（ＣＰＥ）和三氧化二锑（Ｓｂ２Ｏ３）及氢氧化铝对改性聚丙烯（ＰＰ）－聚丙烯／高密度聚乙烯／乙丙橡胶（ＰＰ／ＨＤＰＥ／ＥＰＲ）三元共混体阻燃性能的影响，分析了阻燃剂间的协同作用，讨论了阻燃机理，结果表明：（１）Ｓｂ２Ｏ３与ＤＢＤＰＯ、ＣＰＥ并用能改性ＰＰ三元共混体的阻燃性能提高，当含卤阻燃剂用量是Ｓｂ２Ｏ３的四倍左右时阻燃效果最好，阻燃性能提高一     

无卤阻燃剂对丁腈橡胶发泡材料发泡性能的影响

研究了无卤阻燃剂氢氧化镁(MH)和氢氧化铝(ATH)对NBR发泡材料发泡性能的影响.结果表明,添加一定量的MH和ATH均会使NBR体系力学性能提高,添加量过多会严重损害NBR发泡材料发泡性能.当MH用量为30份时,NBR发泡材料发泡效果和力学性能均最佳,拉伸强度为3.01 MPa,300％定伸应力为1.35 MPa.A...     

Kinetics of thermo-oxidative degradation of zinc borate/microcapsulated red phosphorus with magnesium hydroxide in flame retarded polypropylene composites

The flammability and the thermo-oxidative degradation kinetics of zinc borate (ZB) and microcapsulated red phosphorus (MRP) with magnesium hydroxide (MH) in flame-retardant polypropylene (PP) composites were studied by limiting oxygen index (LOI), TGA, and FTIR spectroscopy. The results show that ZB/MRP is a good synergist for improving the flame retardancy of the PP composites. The Kissinger and Flynn-Wall-Ozawa methods were used to determine the activation energy (E) for degradation of PP composites. The results from the TGA curves indicate that the thermal stability of PP/MH/ZB and PP/MH/ZB/MRP composites is better than that of PP/MH composites. The kinetic results show that the values of E for degradation of PP/MH/ZB/MRP composites is much higher than those of PP/MH and PP/MH/ZB composites. The FTIR spectra data show that the incorporation of MH improves the thermo-oxidative stability of PP, especially for PP/MH composites with suitable content of MRP at higher temperatures. These data indicate that the synergistic flame retardants used in this work have a great effect on the mechanisms of pyrolysis and combustion of PP/MH composites.     

包覆态和共混态磷酸酯/无机体系阻燃性能研究

研究了氢氧化镁、氢氧化铝或二氧化硅包覆笼状磷酸酯微胶囊以及上述3种无机阻燃剂和笼状磷酸酯复配共混用于阻燃环氧树脂的性能。采用极限氧指数,垂直燃烧（UL94）以及热分析（TG/DTG）对比了各阻燃体系的阻燃协效性能和热行为。结果表明,3种无机物在复配共混体系中都和笼状磷酸酯有较好的协同阻燃作用,而在包覆体系中阻燃性能都较差。添加量都为20 %（17 %笼状磷酸酯和3 %无机阻燃剂）,复配共混体系阻燃环氧树脂的极限氧指数可达32 %,且都可以达到UL94 V0级;而相应包覆微胶囊体系阻燃环氧树脂的极限氧指数约为24 %,阻燃级别仅达UL94 V2级。     

舰船用辐射交联无卤阻燃电缆护套料的研究

应用γ射线辐射交联技术,制备出以乙烯－醋酸乙烯/茂金属聚烯烃弹性体/纳米级改性氢氧化铝（EVA/POE/ ATH）为基材的舰船用无卤阻燃电缆护套料,探讨了共混物配比、ATH的种类与用量以及辐射剂量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率增加,耐热老化性能提高,但硬度降低;纳米ATH的加入使材料具有较好的阻燃性能;材料的辐射交联工艺可弥补阻燃剂对材料力学性能的影响,在辐射剂量为80 kGy的条件下,采用EVA /POE/ATH ＝90/10/60（质量份数,下同）的共混体系可制备出综合性能优异的护套料。