无卤阻燃聚碳酸酯新进展

介绍阻燃聚碳酸酯(PC)用无卤阻燃剂的结构及性能,分析和讨论了笔者合成的两种新型固态磷酸酯类阻燃剂阻燃PC的性能、特点和阻燃模式,由此制得的阻燃PC材料在性能、价格和环保上均具优势.此外,综述了氧化膦、聚硅氧烷及磺酸盐阻燃PC的最新进展.     

阻燃剂类型对聚碳酸酯阻燃性能的影响

分别选用溴化齐聚物、磺酸盐、聚硅氧烷混合物和磷酸酯阻燃剂对聚碳酸酯(PC)进行阻燃改性,研究了阻燃剂类型对PC阻燃性能的影响,同时探讨了试样厚度对阻燃性能测试结果的影响.结果表明,溴化齐聚物提升了PC的灼热丝起燃温度(GWIT),磺酸盐、聚硅氧烷混合物和磷酸酯降低了PC的GWIT;成炭对起燃的影响远小于热分解,决定GW...     

不同聚合度成炭剂在膨胀阻燃聚丙烯中的应用研究

以三聚氯氰、乙胺、乙醇胺和乙二胺为原料,通过控制物料比合成了4种不同聚合度的成炭-发泡剂(CFA)。将合成的CFA与聚磷酸铵(APP)及纳米二氧化硅复配成膨胀阻燃剂并添加到聚丙烯(PP)中,制备阻燃PP材料。通过热重分析、氧指数、垂直燃烧和力学性能测试研究了材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能。结果表明:随着CFA聚合度的增加,膨胀阻燃体系对PP材料的阻燃效率相应提高;阻燃剂的加入提高了PP材料的热稳定性,CFA聚合度的变化对阻燃PP材料的力学性能影响不大。当CFA的聚合度为40时,阻燃PP材料的阻燃性能和热稳定性能均达到最佳。     

无卤阻燃ABS/TPU复合材料阻燃性能的研究

采用了微胶囊红磷(MRP)、氢氧化镁(MH)、聚硅氧烷组成复合阻燃剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/热塑性聚氨酯(TPU)合金进行改性,获得了环保型阻燃ABS/TPU复合材料。对该复合材料进行了阻燃性能、热稳定性测试和炭层形貌分析。结果表明,当复合阻燃剂MRP/MH质量比为1/1且添加量为16份时,复合材料的极限氧指数(LOI)为25.7%,垂直燃烧性能通过FV-0级;TPU结构中因含氧,有利于MRP/MH阻燃体系阻燃;添加6份聚硅氧烷,复合材料垂直燃烧级别达到FV-0级,聚硅氧烷燃烧过程中通过改变炭层形貌,提高阻燃性。     

含磷硅高分子阻燃剂与聚磷酸铵对EVA的协效阻燃作用

研究了聚酯型磷-硅无卤阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃及力学性能的影响。结果表明,添加为40 %（质量分数,下同）的由EMPZR和APP所组成的复合阻燃剂得到的阻燃EVA材料,其极限氧指数达到28.6 %,垂直燃烧测试达到V-0级,拉伸强度为6.4 MPa,断裂伸长率达592 %。热失重分析测试表明,阻燃EVA材料的热失重速率较纯EVA有明显下降;成炭率显著提高,阻燃EVA在800 ℃时残炭量为15 % ,纯EVA仅为0.2 %。通过扫描电子显微镜对残炭形貌进行表征,以及对氧指数测试前后的阻燃EVA材料的红外图谱分析,表明EMPZR与APP在EVA中具有协效阻燃作用。     

三嗪膨胀阻燃聚乳酸的制备及其性能

将实验室自制的三嗪大分子成炭发泡剂(CFA)、聚磷酸铵(APP)及硅树脂复配成膨胀阻燃剂(IFR)添加到聚乳酸(PLA)材料中制备阻燃PLA(IFR-PLA)材料,通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)测试研究了材料的阻燃性能。通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热降解行为和成炭性能,通过锥形量热(CONE)测试研究了材料的燃烧行为,并对其燃烧后残炭的形貌进行研究。结果表明:当APP与CFA的质量比为5∶1,IFR的添加量为15%时,IFR-PLA材料通过UL-94 V-0级,LOI值达33.5%。IFR的加入促进了PLA材料的降解和成炭,从而提高了材料的阻燃性能。     

三嗪膨胀阻燃剂/聚苯醚阻燃聚丙烯的性能研究

以三嗪成炭发泡剂(CFA)、聚磷酸铵(APP)及二氧化硅(Si O2)复配制备成三嗪膨胀阻燃剂(IFR);将聚苯醚(PPO)以不同的比例取代IFR体系中的CFA成分,制备出新型膨胀阻燃剂,并将其添加到聚丙烯(PP)中制备阻燃PP材料。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL 94)测试研究了材料的阻燃性能,通过拉伸性能、弯曲性能和冲击性能测试研究了材料的力学性能,通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热稳定性及热降解行为。结果表明:当阻燃剂用量为20%、PPO替换CFA的量为20%时,阻燃PP材料能通过UL 94V-0级,氧指数为31.0%;当阻燃剂用量为22%、PPO替换CFA的量为30%时,阻燃PP材料依然能通过UL 94V-0级,氧指数为30.9%,随着PPO替换比例的增加,材料的阻燃性能逐渐下降。力学性能测试结果表明,与单独添加IFR相比,随着PPO替换量的增加,阻燃材料的力学性能略有下降,但下降幅度不大。TGA测试结果表明,当阻燃剂用量为20%、PPO替换20%的CFA时,对材料的热降解行为和成炭性能几乎没有影响。总之,在保证材料阻燃性能的前提下,用适量PPO替换CFA,在一定程度上降低了三嗪膨胀阻燃剂及膨胀阻燃PP材料的成本,从而提高了产品的市场竞争力。     

三嗪膨胀阻燃硬质发泡聚氨酯材料的制备及性能研究

将自行研究生产的三嗪膨胀阻燃剂(IFR)添加到聚氨酯中制备阻燃硬质发泡聚氨酯(RPUF)材料,通过极限氧指数(LOI)研究了材料的阻燃性能,通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热稳定性和成炭性能,通过扫描电镜(SEM)的测试了材料的泡孔结构及燃烧后炭层的表面形貌,同时还研究了阻燃剂添加量对材料的阻燃性能及压缩强度的影响。结果表明:纯RPUF材料的氧指数仅为18.7%,在空气中极易燃烧。当阻燃剂的添加量为25%时,材料的氧指数值提高到了26.1%,同时IFR的加入使得RPUF材料的压缩强度显著提升。TGA结果表明:阻燃剂的添加使得材料的起始热分解温度有所降低,但材料的残炭量得到了很大程度的提高。SEM结果表明:阻燃剂的加入对RPUF材料的泡孔结构影响不大,同时使材料燃烧后的炭层更加的致密和均匀,从而提高了材料的阻燃性能。     

硅酮粉与复合膨胀阻燃剂协同作用对聚丙烯阻燃性能的影响

研究了硅酮粉、聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)组成的复合膨胀阻燃剂(IFR)协同作用对聚丙烯(PP)热降解及阻燃性能的影响。通过TGA、LOI极限氧指数表征了PP材料热降解及阻燃性能。采用扫描电镜(SEM)表征了燃烧后残留炭层的表面形貌。结果表明:在PP燃烧过程中,硅酮粉能促进形成致密的,紧凑的膨胀阻燃炭层。当阻燃剂用量占体系的30%时,在聚丙烯阻燃体系中,硅酮粉与膨胀性IFR阻燃剂协同阻燃效果比单独使用IFR的阻燃效果好。硅酮粉与膨胀性IFR阻燃剂协同阻燃效果最佳用量为:硅酮粉为2%,IFR为28%。     

聚硅氧烷阻燃剂的研究进展

综述了近年来国内外聚硅氧烷阻燃剂的研究进展.以等离子化学法为代表的节能、环保的合成方法逐渐受到重视;线性聚硅氧烷可以同其它聚合物共聚以提高其阻燃性能,而带支链的聚硅氧烷则表现出更好的热稳定性、相容性和阻燃效果;聚硅氧烷与基体的相容性及其使用方法等对材料阻燃性能具有重要的影响.还对聚硅氧烷阻燃剂今后的发展进行了展望.     

有机硅改性环糊精在膨胀阻燃聚丙烯中协同作用的研究

以1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、烯丙基缩水甘油醚、β-环糊精(β-CD)为原料合成了一种新型有机硅改性环糊精(CDS)。红外光谱测试表明,环糊精接枝到硅氢加成反应制得的聚合物链端。利用热重分析、氧指数测试、垂直燃烧、扫描电镜分析等手段对比探讨聚丙烯(PP) /膨胀阻燃剂(IFR) /β-CD和PP/IFR/CDS复合材料热失重行为、阻燃性能、微观结构及力学性能。结果表明,IFR/CDS具有良好的协同阻燃作用,同时提高了材料的力学性能。当CDS含量为1.5 %（质量分数,下同）时,PP/IFR/CDS复合材料的极限氧指数为35.0 %, 垂直燃烧通过UL94 V-0测试,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别比PP/IFR/β-CD复合材料提高了8.6 %、16.8 %和70.7 %。     

新型磷-氮膨胀阻燃剂在改性聚丙烯中的应用研究

采用自制干法合成的磷-氮膨胀型阻燃剂(磷酸酯三聚氰胺盐,IFR)复配聚磷酸胺(APP)和聚四氟乙烯(PT-FE)阻燃改性聚丙烯(PP),利用极限氧指数法、垂直燃烧法分析了阻燃PP的燃烧性能,通过热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对阻燃PP的热降解过程、燃烧性能、残炭结构进行了分析,并研究了燃烧过程中复配阻燃体系对PP的阻燃机理。结果发现,IFR、APP和PTFE之间具有明显的阻燃协效作用;当阻燃剂总添加量为24%(APP为6%、IFR为17.5%、PTFE为0.5%)(质量分数)时,阻燃PP的极限氧指数达到30.1%,垂直燃烧测试达UL 94V-0级;加入阻燃剂还能提高PP的热稳定性。     

热质联用测试N-P-Si协同阻燃粘胶纤维性能的研究

利用纺前共混法制备了N-P-Si协同阻燃粘胶纤维,采用极限氧指数测定了阻燃粘胶纤维阻燃性能,应用同步热重―质谱联用技术研究阻燃粘胶纤维的热稳定性以及气态产物,初步探究了阻燃粘胶纤维热分解机理。结果表明:经共混法制备的N-P-Si协同阻燃粘胶纤维极限氧指数为26.8,属于难燃产物。研究表明,阻燃剂的加入促进脱水炭化作用,在高温下热分解残余量明显高于粘胶纤维,阻燃剂磷酸三(丁氧基乙基)酯(TBEP)和三聚氰胺主要在气相中起到湮灭燃烧自由基和稀释可燃气体的作用,硅酸钠兼有隔绝空气及吸烟作用。     

用于超纤革PU浆料的无卤阻燃改性

选择了有机磷系和磷氮协同两种不同的无卤阻燃剂与溶剂型PU进行共混制备无卤阻燃PU,对其力学性能、阻燃性能及耐碱性能进行了系统研究。结果发现:相较于磷氮协同阻燃剂(SN-605),采用有机磷系阻燃剂(JL-30)改性PU显示出更好的阻燃性能与耐碱性能;当阻燃剂质量分数为11.1%时,阻燃PU的LOI可以达到29.1%,垂直燃烧测试达到V-0级;并且具有较好的耐碱性能,在90℃、30 g/L NaOH溶液中碱处理40 min后,其LOI仍然可以达到28.7%,垂直燃烧测试等级没有下降;但两种阻燃剂的加入均会使PU的抗张强度出现不同程度的下降。此外,热失重测试(TG)显示,两种阻燃PU的阻燃机制不同,JL阻燃剂的加入使PU的热分解温度降低,并且在800℃时的残炭量没有明显增加,呈现明显的气相阻燃机制;而SN阻燃剂的加入使PU的残炭量明显增加,呈现明显的凝聚相阻燃机制。     

无卤阻燃聚对苯二甲酸丙二酯的研究

使用无卤磷系阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)和氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为阻燃剂,马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)为增韧剂,对聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)进行阻燃改性,分别研究两种不同体系阻燃剂对PTT阻燃性能和力学性能的影响,并通过热失重(TG)分析仪、差示扫描量热(DSC)仪,扫描电子显微镜(SEM)对其阻燃机理进行研究。实验结果表明,添加质量分数10%的ADP时,阻燃PTT达到V–0级,极限氧指数(LOI)达到30.0%,ADP主要在凝聚相中发挥阻燃作用;添加质量分数20%的MCA时,阻燃PTT达到V–0级,LOI达到24.9%,MCA主要在气相中发挥阻燃作用;ADP与MCA的加入都降低了阻燃PTT的综合力学性能。TG和DSC测试结果说明,ADP与PTT间的相容性良好,可以有效地促进PTT成炭并提高材料的阻燃性能;MCA与PTT间的相容性较差,且MCA对PTT成炭没有影响。添加质量分数5%的ADP和10%的MCA时,阻燃PTT达到V–0级,LOI达到26.9%,说明ADP与MCA具有协效阻燃作用。     

阻燃剂表面改性对阻燃沥青性能的影响

为提高阻燃剂与沥青的相容性,对阻燃剂进行表面改性并用于制备阻燃沥青.通过沥青氧指数试验、软化点试验、动态剪切流变试验、延度试验和离析试验评价阻燃剂对沥青阻燃性能、高、低温性能及储存稳定性的影响并确定最佳掺量.借助热重(TG)和扫描电镜(SEM)分析阻燃剂的表面改性机理和阻燃机理.结果表明,阻燃剂可以显著提高沥青的阻燃性能和高温性能,当掺量不超过8%,对沥青的低温性能和储存稳定性影响较小;阻燃剂可以促进沥青成炭,减少沥青燃烧时气体挥发物的逸出;表面改性会提高阻燃剂的分散性和阻燃沥青的热稳定性,改善阻燃沥青的阻燃性能和低温性能.     

Synergistic flame retardant effects of Fe-OMMT with LDH in EVA/LDH composites

Abstract

The synergistic effects of Fe organic modified montmorillonite (Fe-OMMT) with layered double hydroxides (LDHs) in ethylene vinyl acetate copolymer/LDH (EVA/LDH) composites have been studied using thermal analysis [thermogravimetric analysis (TGA)], limiting oxygen index (LOI), UL-94 test and cone calorimeter test (CCT). The results showed that the addition of a given amount of Fe-OMMT apparently increased the LOI value and the rating in the UL-94 test. The results from the LOI and UL-94 tests show that Fe-OMMT can act as flame retardant synergistic agents in EVA/LDH composites. The CCT data indicated that the addition of Fe-OMMT in the EVA/LDH system can greatly reduce the heat release rate. The TGA data show that Fe-OMMT, as an excellent flame retardant synergist of LDH, cannot increase the thermal degradation temperature and the charred residues.     

建筑用阻燃聚氨酯研究进展

综述了有机阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃改性研究进展。其中有机阻燃剂主要有磷系、氮系、磷/氮复合型等,其中磷/氮复合型的阻燃剂的改性效果要明显高于单一磷系或单一氮系的改性效果。另外,将有机阻燃剂与无机阻燃剂进行复配,利用有机和无机之间的协同作用,能够有效地提高聚氨酯的极限氧指数,降低其发烟量和热释放速率,而且还会在一定程度上影响到聚氨酯泡沫塑料的密度、热导率和压缩强度等性能。并指出复配性阻燃剂将是今后的研究方向。     

塑料膨胀阻燃技术的研究进展

综述了近年来塑料膨胀阻燃技术的研究进展。磷氮类膨胀型阻燃剂（IFR）阻燃塑料存在着吸湿性大、热稳定性和相容性差等缺点,通过对IFR的表面处理、微胶囊化、协同阻燃以及使用“三位一体”型IFR可以减低上述缺点,提高膨胀阻燃塑料的综合性能。