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。     

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。     

棉花模板制备铝酸镍阻燃剂及其应用

铝酸镍具有耐酸碱、耐高温、耐磨、耐腐蚀等特点,是一种无毒、无害、清洁环保功能性粉末状化合物。以硝酸铝和硝酸镍为原料,通过棉花模板合成技术制备具有孔径结构的铝酸镍,通过X射线衍射仪(XRD)、电子能谱分析(EDS)和扫描电镜(SEM)对制备的铝酸镍进行表征。并通过极限氧指数和烟密度测试,研究了阻燃剂的添加对聚氯乙烯(PVC)材料阻燃抑烟性能的影响。     

铝酸镍和CaCO3协效体系对PVC的阻燃研究

以硝酸铝(Al(NO_3)3·9H_2O)和硝酸镍(Ni(NO_3)2·6H_2O)为原料制备出铝酸镍阻燃剂,并将铝酸镍和碳酸钙协效应用到软PVC材料的阻燃研究中。通过烟密度、氧指数、断裂伸长率和拉伸强度等测试,得出铝酸镍和碳酸钙的最佳协效比为5∶5。此时烟密度值为71.26%,氧指数值为30.2%,拉伸强度为22.80MPa,断裂伸长率为222%,并通过热分析对其降解行为进行了研究。     

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%。     

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。     

系列羟基锡酸盐对半硬质PVC的阻燃消烟作用

研究了系列羟基锡酸盐阻燃剂对半硬质PVC的阻燃消烟作用。通过对样品燃烧后剩炭含量及扫描电镜(SEM)分析,探讨了锡酸盐体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率,较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。由于阻燃剂的添加量较少,对材料力学性能影响不大。     

ZnO与Mg(OH)_2在软PVC中的协同阻燃消烟作用

用热分析的方法研究了ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂对软PVC的协同阻燃消烟作用,考察了经阻燃处理的软PVC从室温到800℃的热降解过程,用Kissinger方程给出了热降解反应的活化能。通过极限氧指数(LOI)、剩炭率、烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD)的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察,探讨了协同体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品尤其是加入适量ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率、较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。ZnO的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低,并且使反应的活化能增大,可能属于固相Lewis酸催化机理。     

铝酸锌在阻燃软质PVC中的应用

采用溶胶-凝胶法合成了具有尖晶结构的铝酸锌。用X射线衍射仪、扫描电镜表征合成的铝酸锌。通过热分析方法研究了用铝酸锌作阻燃剂的软PVC从室温到800℃的热降解过程,通过极限氧指数（LOI）、烟密度测试器测试手段研究了铝酸锌对软PVC的阻燃作用。结果表明：采用溶胶-凝胶法合成的铝酸锌具有尖晶结构、粒径较小且分布均匀。添加物质量1．5％的铝酸锌的软PVC样品LOI达29．8,吸光度降至53．0％,达到一般软质PVC的阻燃要求。     

Bi_2O_3在软质PVC制品中的阻燃应用研究

将不同晶型的Bi2O3阻燃剂添加到软质PVC材料中,采用极限氧指数和烟密度评价Bi2O3对软质PVC的阻燃性能,并与常用的氧化锑(Sb2O3)和钼酸铵协同阻燃剂进行阻燃抑烟比较,结果表明:5%的β-Bi2O3阻燃剂添加至软质PVC时氧指数达35.5,烟密度为75%;而6%氧化锑与3%钼酸铵协同添加后软质PVC的氧指数达到35,烟密度为85.5%。SEM和TG/DSC表征Bi2O3在软质PVC中的分散和热分解特性,结果表明:β-Bi2O3的在PVC树脂中分散性优于α-Bi2O3,Bi2O3的加入使PVC前期热释放速率降低,后期分解释放小分子速度和数量均有所降低,增加了成碳率,从而提高PVC的氧指数和降低烟密度。     

SnO2与氢氧化物复合阻燃剂对软PVC的阻燃消烟作用

研究了SnO2和无机氢氧化物阻燃剂对软PVC的阻燃消烟作用。通过热分析的方法研究了阻燃处理后的软PVC从室温到800℃的热降解过程,通过剩炭率的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察探讨了不同体系的阻燃抑烟的机理。结果表明:经SnO2和氢氧化物复合阻燃处理的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率,烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD)明显降低,与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。SnO2的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低,SnO2可能是在凝聚相和气相同时起作用,但主要是在凝聚相起Lewis酸催化作用。     

铝酸锌包覆氢氧化镁的制备及其在软质PVC中的抑烟性能研究

在氢氧化镁存在的悬浮液中,通过硫酸锌与铝酸钠反应生成铝酸锌来制备铝酸锌包覆的氢氧化镁粉体,并考察了其在聚氯乙烯（PVC）中的抑烟作用。结果表明,与未处理的氢氧化镁相比,铝酸锌包覆的氢氧化镁碱性更弱,吸油值更低;锥形量热仪和烟密度测试结果表明,添加20份铝酸锌包覆氢氧化镁的PVC阻燃材料的总烟释放量为10.36 m2/m2,比添加2份铝酸锌和20份氢氧化镁的分别降低了24 %和48 %;其烟密度等级为65,而添加铝酸锌的为76,添加氢氧化镁的为90。     

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。     

模板法合成锡酸钴及其对PVC的阻燃应用

以活性炭为模板、五水四氯化锡和六水硝酸钴为原料,制备纯相的多孔锡酸钴（CoSnO3）阻燃剂,通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其结构、形貌进行表征,并将其应用于PVC的阻燃研究中。当CoSnO3的添加量为15份时,其极限氧指数（LOI）达到35.6％、烟密度等级（SDR）为75.2％、断裂伸长率为168.32%、拉伸强度为 22.50 MPa。通过热重分析（TGA）对阻燃前后PVC的热降解行为进行了初步探讨,研究发现： 经CoSnO3阻燃处理后,PVC样品的初始降解温度降低,高温时的剩炭量增加,表明CoSnO3对PVC材料具有较好的阻燃消烟性能。     

ZnO与Al(OH)3在阻燃软PVC中的协同阻燃消烟作用

研究了ZnO和Al(OH)3复合阻燃剂对软PVC的协同阻燃消烟作用.通过热分析的方法研究了阻燃处理后的软PVC从室温到800℃的热降解过程,用Kissinger方程给出了热降解反应的活化能,通过剩炭率的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察探讨了协同体系阻燃抑烟的机理.结果表明经阻燃处理的样品具有较高的极限氧指数(LOI)、剩炭率较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能.加入适量的ZnO与Al(OH)3复合使用可明显地提高软PVC的LOI和剩炭率,降低材料的SDR和MSD.ZnO的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低并且使反应的活化能增大,可能属于固相Lewis酸催化机理.     

锡酸锌对软质聚氯乙烯的阻燃和抑烟作用

采用氧指数法、热重分析及烟密度测试法就锡酸锌对软质PVC的阻燃抑烟行为进行了研究。发现锡酸锌不仅是软质PVC的良好阻燃剂，更是一种性能优异的抑烟剂，添加15份时，最大烟密度只是空白试样的32．5％，氧指数为30．8，有可能代替三氧化二锑用于软质PVC的阻燃和抑烟。     

复合型阻燃剂对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用研究

采用微胶囊红磷（MRP）、硼酸锌（ZnBO3）、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行复配对软质聚氯乙烯（PVC）进行阻燃处理,通过极限氧指数、热失重、锥形量热方法研究了不同配比阻燃剂对PVC的阻燃抑烟性能的影响。结果表明,当PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH质量比为100:3:1:20:20时,具有良好的阻燃抑烟效果,极限氧指数可达35.9 %;阻燃体系PVC/ATH/MH、PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH相对于纯PVC具有良好的阻燃抑烟性,PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH比PVC/ATH/MH体系在热释放、烟气、一氧化碳和二氧化碳排放指标上数值更低,热稳定性增加,成炭率更高,火灾性能指数提高,火灾蔓延指数减小,火灾危险性降低。     

阻燃PUR-T/PVC合金的制备

利用低成本聚氯乙烯(PVC)作为分散相、高韧性热塑性聚氨酯(PUR-T)作为连续相,以熔融共混方法制备出PUR-T/PVC合金,经过实验对比与配方优化,制备出的PUR-T/PVC合金具有低成本、较高的拉伸强度与韧性、较广的硬度范围以及良好的阻燃性能。针对PUR-T/PVC合金材料发烟量较大的缺点,引入了表面改性水合氧化铝(ATH)/聚磷酸铵(APP)复配阻燃体系,实验表明,该复配阻燃体系对PUR-T/PVC合金具有一定增韧作用的同时,能够起到较好的抑烟作用,并进一步提升了合金的阻燃性能。经过测试与配方优化,PUR-T添加量为70份、PVC为30份,邻苯二甲酸二辛酯为6份,复配阻燃剂(改性ATH与改性APP质量比为1∶2)添加量为60份时,PUR-T/PVC合金的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别达到23.84MPa,387.18%和86.4N/mm,极限氧指数为32.87%,垂直燃烧等级达到V–0级别,烟密度等级降至52。     

过渡金属植酸盐的制备及其在PVC中的阻燃应用

采用直接沉淀法制备了Mn~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+) 4种过渡金属的植酸盐(M-Phyt),并将其作为阻燃剂用于软质聚氯乙烯(PVC)的阻燃消烟处理。结果表明,所合成的M-Phyt颗粒呈不规则形状;在N2气氛下,4种阻燃剂的残炭量顺序为Mn-PhytCo-PhytFe-PhytNi-Phyt;阻燃剂添加量为15%(质量分数,下同)时,PVC/Co-Phyt复合材料的极限氧指数测试效果最好,极限氧指数从24.9%提高到了28.3%,烟密度等级达到了75.09%;PVC/Fe-Phyt复合材料的抑烟效果最好,SDR从94.55%降低到了48.96%,其极限氧指数为27.7%;加入植酸盐后,复合材料的残炭量都大幅度提高,PVC/Co-Phyt复合材料的残炭量高达22.08%,PVC/Ni-Phyt复合材料的残炭量也提高了9.09%。     

LaFeO_3的合成及其在软质PVC中的阻燃应用

采用高温煅烧法合成了钙钛矿型铁酸镧(LaFeO3)。探讨了煅烧温度及时间对反应产物的影响,通过X射线衍射(XRD)对LaFeO3进行了表征,确定高温煅烧的最佳条件为800℃下煅烧4 h。通过极限氧指数(LOI)、烟密度等级(SDR)及锥形量热(CONE)测试研究了LaFeO3对软质PVC阻燃及消烟性能的影响,使用热重分析(TGA)考察了LaFeO3对PVC热降解过程的影响。结果表明:LaFeO3能有效地降低PVC燃烧过程中的发烟量,使样品燃烧的热释放速率(HRR)、烟释放速率(SPR)以及总烟释放量(TSP)等明显降低;LaFeO3主要在PVC降解的第二阶段发挥阻燃消烟作用,大量稳定的残炭的生成是LaFeO3具有优异消烟性能的主要原因。