B_2O_3/TCP协效阻燃PBMA的热稳定性与成炭研究

研究了氧化硼(B2O3)和磷酸三甲苯酯(TCP)协效体系对聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)阻燃性能的影响。采用热分析、拉曼光谱和红外光谱等对复合材料的成炭和协同阻燃机理进行了分析。结果表明:B2O3/TCP的总用量和配比对复合材料的阻燃作用都有影响;B2O3/TCP总用量为10%、配比为3/7时,复合材料的氧指数达到24.3%;B2O3/TCP的总用量为10%、配比为5/5时,复合材料在500℃时的成炭量为11.7%;B2O3能与分解的TCP作用形成玻璃态炭层而影响PBMA阻燃复合材料的成炭量和炭层结构。     

添加稀土Gd的氧化锆的物相分析

以硝酸锆、硝酸钆和柠檬酸为原料,按n(Gd)∶n(Zr)分别为1∶993、∶97、5∶95、8∶92和10∶90的配比在1 200℃煅烧6 h制备了稀土Gd掺杂ZrO2试样,以研究Gd与ZrO2的化学相容性;进而按n(Gd2Zr2O7)∶n(ZrO2)分别为1∶10、1∶8、1∶41、∶21、∶1、4∶1和8∶1的配比于1 200℃煅烧6 h原位合成了Gd2Zr2O7-ZrO2复合材料。采用XRD和拉曼光谱研究了稀土Gd掺杂ZrO2和Gd2Zr2O7-ZrO2复合材料的物相组成和结构。结果表明:稀土Gd容易进入ZrO2晶格形成固溶体,当稀土Gd掺杂量较少时,随着稀土Gd掺杂量的增加,m-ZrO2逐渐转变为t-ZrO2;当稀土Gd添加量较多时,随着Gd量的增加,逐渐原位生成了萤石结构的稀土锆酸盐Gd2Zr2O7,从而合成了由Gd2Zr2O7和t-ZrO2构成的Gd2Zr2O7-ZrO2复合材料。     

碳酸钙/甲基乙基硅橡胶对EBA的阻燃及热降解行为

将碳酸钙(CaCO3)和甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)一起添加到乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)中制备了阻燃EBA材料,通过极限氧指数法(LOI)研究了材料的阻燃性能,通过拉伸测试研究了材料的力学性能,用热重分析技术(TGA)研究了阻燃材料的热降解行为,同时还研究了CaCO3与VMQ的不同配比与材料的阻燃性能之间的关系。测试结果表明:当CaCO3/VMQ体系的质量分数为35%时,EBA的氧指数从19.2%提高到了30%以上,说明该体系对EBA具有很好的阻燃性能。当CaCO3与VMQ的质量比为3:1时材料具有最高的LOI值,为33.9%,表现了很好的协同阻燃作用。随着阻燃剂的加入,材料的拉伸强度有所下降,当阻燃剂的质量分数固定为35%,随着VMQ含量的增加,材料的拉伸强度逐渐降低。CaCO3/VMQ体系的加入提高了材料的起始热分解温度和材料的成炭性能,在600℃时的残炭量为31.85%,抑制了材料的进一步降解,从而提高了材料的阻燃性能。     

添加氧化锆对钢渣微晶玻璃显微结构的影响

采用熔融法制备微晶玻璃材料,探讨了钢渣微晶玻璃中引入ZrO2对其显微结构以及性能的影响。用X衍射仪和扫描电镜分析了微晶玻璃的主晶相和显微结构。实验结果表明:引入质量分数为1%的ZrO2时,微晶玻璃的晶粒最小,抗弯强度最大;当ZrO2的添加量进一步增多,晶粒无法发育完全且晶相含量下降,导致微晶玻璃的抗弯强度降低。在该钢渣微晶玻璃中,ZrO2最佳添加量的质量分数为1%。     

MgO-ZrO2-C材料的性能和显微结构

研究了在MgO-C耐火材料中添加单斜氧化锆或锆英石所形成的MgO-ZrO2-C材料的性能和显微结构.结果表明(1)加入单斜氧化锆和锆英石导致材料的高温抗折强度降低.(2)热震温度低于1000 ℃时,加入不同量的单斜氧化锆或锆英石对材料抗折强度损失率的影响较小;而热震温度为1200 ℃时,不同的添加量有较大的差别,当单斜氧化锆的添加量为5%～7%,锆英石的添加量为1.54%时,MgO-ZrO2-C材料的抗折强度损失率最小.(3)添加的单斜氧化锆在1200 ℃的热震温度下有部分ZrO2固溶到了镁砂颗粒的内部;而添加的锆英石在1200 ℃下变化轻微,但在1400 ℃下,材料中仅存在少量未分解或分解不完全的锆英石,MgO由基质向锆英石颗粒内部扩散,导致分解完全的锆英石颗粒转变为ZrO2、CMS和c- ZrO2小颗粒.     

磷硅阻燃剂协效氢氧化镁无卤阻燃EVA的研究

研究了磷-硅阻燃剂(EMPZR)与氢氧化镁[Mg(OH)2]对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃性能的影响。结果表明,复合阻燃剂的添加量为50%(质量分数,下同)时[EMPZR与Mg(OH)2质量比为1∶4],所制得的阻燃EVA材料的极限氧指数可达36.0%,并且复合材料的热失重速率较纯EVA有明显下降,成炭率显著提高,600℃时残炭量为32.2%;通过对极限氧指数测试前后阻燃EVA材料红外光谱的分析,证实了Mg(OH)2与EMPZR在EVA中具有良好的协效阻燃作用。     

碳纤维聚氨酯水泥复合材料力学性能试验研究

为进一步研究碳纤维聚氨酯水泥(CPUC)复合材料的力学性能,采用正交试验方法讨论了影响CPUC压缩、劈拉、抗折强度的主要因素,确定其最优配合比。试验结果表明:硅灰掺量是影响CPUC压缩强度的主要因素,碳纤维掺量是影响CPUC劈拉和抗折强度的主要因素。CPUC作为抗压加固材料时,最优组合为聚灰比1∶0. 7、8%硅灰替代水泥; CPUC作为抗拉加固材料时,最优配合比为聚灰比1∶0. 7、3%硅灰替代水泥并添加质量分数不大于2%的碳纤维。     

聚甲基丙烯酸丁酯-苯乙烯/凹凸棒土复合吸油材料的制备及吸油性能研究

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)和苯乙烯(St)为单体,改性凹凸棒土(OATP)为无机添加物,采用悬浮聚合法制备聚甲基丙烯酸丁酯-苯乙烯/凹凸棒土复合吸油材料(P(BMA-St)/OATP)。考察了改性凹土添加量、分散剂聚乙烯醇(PVA)用量、单体配比m(BMA):m(St)、交联剂二乙烯基苯(DVB)用量和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用量对复合吸油材料吸油倍率的影响,确定了实验条件范围内吸油倍率的最佳工艺参数。当单体质量比为7:5、OATP添加量、PVA用量、DVB用量与AIBN用量分别为单体总质量的3%、3%、0.5%与1%时,对模拟油甲苯的吸油倍率达到17.8 g?g-1。相同实验条件下,P(BMA-St)/OATP的吸油倍率、保油率与再生性能都优于纯树脂P(BMA-St)。     

APP/ADP体系阻燃木塑复合材料研究

选用聚磷酸铵(APP)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配用于木塑复合材料(WPC)的阻燃并研究了材料的阻燃性能。结果表明,纯WPC的氧指数(LOI)值为23.5%,当单独添加19%(wt)的APP时,材料通过了垂直燃烧测试UL-94 V-0级,LOI值为28.9%。当APP与ADP以质量比为6∶1复配,阻燃剂总添加量仅为15%(wt)时,材料通过了UL-94 V-0级,LOI值达到了28.7%,表明ADP/APP体系对WPC具有很好的协同阻燃效应。力学性能测试表明,APP/ADP体系的加入对材料的力学性能影响较小。热重分析测试表明,APP/ADP体系促进了材料的初期热降解,但提高了材料的成炭性能。锥形量热测试及扫描电镜对残炭的测试表明,APP/ADP体系的加入使得材料在燃烧过程中形成了膨胀、连续的炭层,很好地抑制了材料的燃烧,使得材料的热释放速率、总热释放量显著降低。     

新型磷氮溴复合阻燃剂的制备及其阻燃聚丙烯的研究

以氢溴酸三聚氰胺盐（MHB）、聚磷酸铵（APP）、阻燃增效协同剂2、3-二甲基-2、3-二苯基丁烷( DMDPB )3种物质为原料复配成一种新型磷溴氮复合阻燃剂,将不同复配比例的复合阻燃剂添加到聚丙烯（PP）中,对阻燃PP材料的阻燃性能、力学性能及熔体流动速率进行测试,探讨3种物质的最佳复配比;并研究了该复合阻燃剂的添加量对材料阻燃性能的影响。结果表明,当MHB：APP：DMDPB的配比为10:10:1时,为最佳复配比;当磷氮溴复合阻燃剂的添加量为2.0 %（质量分数,下同）时,其极限氧指数值为30.8 %,燃烧等级为UL 94 V-1。