EG与DBDPE/Sb2 O3复合阻燃ABS热失重行为研究

采用可膨胀石墨(EG)与十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑(Sb2O3)复合阻燃(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS),通过热重分析研究了阻燃ABS体系的热失重行为。结果表明,DBDPE/Sb2O3改变了ABS的热降解历程,以气相阻燃机理为主;EG对ABS的热降解历程影响不大,形成的炭层有利于阻燃,以凝聚相阻燃机理为主;两者复配可同时在气相和凝聚相起作用,使得ABS的峰值热失重速率均大幅下降,阻燃ABS的极限氧指数可达30%,EG与DBDPE/Sb2O3复合对ABS阻燃具有一定的协同阻燃效应。     

ABS的协同阻燃及热降解动力学

将可膨胀石墨(EG)和十溴二苯乙烷(DBDPE)/Sb2O3协同并用阻燃ABS树脂,探讨了EG和DBDPE/Sb2O3的协同阻燃作用,研究了阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)体系的热失重行为,采用Kissinger法研究了阻燃ABS体系热降解动力学。结果表明,EG与DBDPE/Sb2O3协同并用可以同时发挥气相阻燃作用和凝聚相阻燃作用,具有更好的阻燃效果。     

阻燃ABS燃烧性能及对火灾中人员所需安全疏散时间的影响

采用工业化产品用量最大的十溴二苯醚（DBDPO）和更新替代产品十溴二苯乙烷（DBDPE）制备了阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,利用锥形量热仪研究了阻燃ABS的燃烧性能,在此基础上利用场模型软件（FDS）进行了火灾模拟研究。结果表明,与ABS/ Sb2O3相比,ABS/DBDPO/Sb2O3的平均热释放速率、热释放速率峰值、有效燃烧热、总热释放分别下降了42.29 %、48.87 %、24.11 %、63.24 %, ABS/DBDPE/Sb2O3分别下降了41.49 %、44.99 %、21.37 %、62.31 %,但二者的烟毒参数、平均比消光面积、释烟量、平均CO生成量明显上升。FDS模拟结果显示ABS/ Sb2O3的可用安全疏散时间为67.7 s,小于计算所需安全疏散时间139.5 s,对人员疏散造成威胁,ABS/DBDPO/Sb2O3和ABS/DBDPE/Sb2O3的可用安全疏散时间均大于150 s,对于人员疏散是安全的。     

十溴二苯乙烷/三氧化二锑复合阻燃丁苯橡胶的协同效应

研究十溴二苯乙烷(DBDPE)/三氧化二锑(Sb2O3)复合阻燃丁苯橡胶(SBR)的协同效应。结果表明:DBDPE/Sb2O3协同阻燃SBR,氧指数可达26.5%,UL-94达V-1级,热释放速率大幅降低,有一定协同效应;空气气氛下,DBDPE和Sb2O3相互促进成炭,且形成的炭层在800℃不分解。     

ABS及其复合材料的热性能研究

通过熔融共混法制备了ABS、ABS/MH(氢氧化镁)及ABS/MH/BPS(溴化聚苯乙烯)/Sb2O3(氧化锑)阻燃复合材料。使用扫描电子显微镜(SEM)观察了燃烧样条的表面形貌,利用热重分析法(TG)研究了不同升温速率下复合材料的热降解过程,分析了其阻燃机理。结果表明:MH可以增加体系的热稳定性,而加入BPS/Sb2O3会使热稳定性降低;MH和BPS/Sb2O3共同阻燃时,Br-Sb阻燃体系占主导地位,在气相中发挥阻燃效果,MH则在凝聚相起辅助作用,产生物理隔绝和阻止熔融流动的效果。     

可膨胀石墨阻燃EVA燃烧性能及热失重行为的研究

用粒径为37、48及75μm的可膨胀石墨(EG)阻燃EVA,用锥形量热仪探讨了不同粒径的EG对EVA的阻燃作用,利用热失重分析仪研究了EVA/EG体系的热稳定性。结果表明:经过锥形量热仪测试表明,EVA/EG的热释放速率曲线呈现前单峰型,体现了典型的凝聚相阻燃机理;30 g EG的加入可以明显降低热释放速率,且粒径越大,阻燃效果越好;通过TG考察EG/EVA阻燃体系的热降解行为,在空气气氛下,EG膨胀炭层负载催化EVA交联成炭;相比于75μm EG,48μmEG形成炭层紧密,成炭量超过2.2%,形成的炭层稳定,在850℃也不会分解。     

阻燃型LGF/PA6复合材料的制备及阻燃机理研究

利用溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/LGF/PA6)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)、红外光谱分析(FTIR)等方法研究了BER协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响。结果表明:在BER与Sb2O3的协效阻燃体系质量分数为12%时,可使FR/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为23.9%,且力学性能表现为最佳。锥形量热与热失重分析均表明:BER协同Sb2O3能提高FR/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。红外光谱和锥形量热分析表明:LGF/PA6与FR/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BER协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用。     

低卤协同阻燃SBR燃烧性能和热失重行为的研究

以丁苯橡胶（SBR）为主体材料,利用十溴二苯乙烷（DBDPE）、三氧化二锑（Sb2O3）、膨胀阻燃剂（IFR）和氢氧化铝（Al（OH）3）/红磷（P）复配制备了阻燃SBR。利用氧指数仪（LOI）、垂直燃烧试验仪（UL-94）、锥形量热仪（CONE）和热重分析仪（TG）研究了阻燃SBR的燃烧性能和热失重行为。结果表明,加入40份DB-DPE/Sb2O3/IFR、DBDPE/Sb2O3/Al（OH）3/P和DBDPE/Sb2O3/IFR/Al（OH）3/P阻燃体系,使SBR的LOI分别达到23%,25%,27%,PHRR值分别下降到564,747,536kW/m2,DBDPE/Sb2O3/IFR/Al（OH）3/P阻燃体系阻燃效果最好,具有低卤高效的阻燃性能;热失重研究表明,空气气氛下,在500℃时,DBDPE/Sb2O3与Al（OH）3/P不会发生反应,独立阻燃;在800℃时,SBR/DBDPE/Sb2O3/IFR/Al（OH）3/P阻燃SBR残炭量最高,说明随着温度的升高,阻燃剂之间逐渐发生反应,协同阻燃,有效地促进成炭,从而提高了试样的阻燃性能。     

溴代三嗪阻燃剂对LGF/PA6复合材料阻燃机理及降解行为的影响

利用溴代三嗪(BrN)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备N-Br-Sb阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(BrN/LGF/PA6),通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热分析(CONE)、红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法研究了BrN协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响.结果表明,在BrN与Sb2O3的协效阻燃体系添加量为16％时,可使BrN/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为26.9％.锥形量热与热失重分析均表明,BrN协同Sb2O3能提高BrN/LGF/PA6复合材料的高温下热稳定性,促进PA6分解成炭,从而起到良好的阻燃作用.红外光谱、扫描电镜和锥形量热分析表明,LGF/PA6与BrN/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BrN协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用.     

海泡石与APP对PVC/竹粉复合材料的阻燃抑烟机理

将海泡石(SEP)和聚磷酸铵(APP)同时加到聚氯乙烯(PVC)/竹粉复合材料中,考察SEP和APP对复合材料的协效阻燃抑烟作用及力学性能的影响。结果表明,在锥形量热实验中,热释放速率峰值相对减少42.8%,平均热释放速率和总热释放量相对减少29.5%和25.7%,总烟释放量相对降低了12.2%,一氧化碳平均产率相对降低了42.0%;扫描电子显微镜分析发现,APP具有催化成炭并形成膨胀泡沫炭层的作用,而SEP具有吸附聚集诱导成炭的作用;APP的阻燃机理主要属于气相阻燃机理,SEP的阻燃机理主要属于凝聚相阻燃机理;弯曲性能测试结果表明,SEP与APP对PVC/竹粉复合材料具有协同颗粒增强作用;拉伸性能测试结果表明,SEP对PVC/竹粉复合材料的塑性变形能力的损害比APP小。因此,SEP与APP联用能够对PVC/竹粉复合材料进行有效的阻燃抑烟,同时也能增强复合材料的力学性能。     

八溴二苯乙烷及EG对长玻纤增强PP性能的影响

以八溴二苯乙烷(ODOPE)或十溴二苯乙烷(DBDPE)及三氧化二锑(Sb2O3)为阻燃剂,采用熔体浸渍工艺制备阻燃长玻璃纤维增强PP(LGFPP),研究了这两种溴系阻燃剂对阻燃LGFPP的阻燃性能和物理力学性能的影响,并研究了可膨胀石墨(EG)在ODOPE阻燃LGFPP的中的协效效果。结果表明,ODOPE对于LGFPP的阻燃效率高于相同含量下的DBDPE,添加质量分数为14%的ODOPE的阻燃LGFPP垂直燃烧等级为V–0级,极限氧指数(LOI)为23.6%。扫描电子显微镜分析表明,ODOPE均匀分散于阻燃LGFPP树脂基体中,而DBDPE在基体中团聚明显。ODOPE阻燃LGFPP的熔体流动速率(MFR)、拉伸强度、弯曲强度及悬臂梁缺口冲击强度均高于DBDPE阻燃的LGFPP,且其MFR随着ODOPE含量的增加而提高。EG可以略微提升ODOPE阻燃LGFPP的LOI,含3%EG的ODOPE阻燃LGFPP的LOI最高,为24.7%,垂直燃烧等级为V–0级。EG与ODOPE–Sb2O3体系的协效阻燃效果较低,且降低了LGFPP的MFR和力学性能。     

EG与IFR复合阻燃EVA的动态燃烧性能和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃EVA树脂,通过氧指数(OI)、垂直燃烧测试(UL94)、锥形量热仪(CONE)研究了EG与IFR复合阻燃EVA的协同效应。结果表明:阻燃剂总添加量为30 phr,随着其中EG含量的增加,OI呈先增加后下降趋势,确定EG:IFR=1:1为最佳配比,OI达到36.6%,UL94为V-0级;EG与IFR复合阻燃EVA,热释放速率曲线呈现"前单峰型",为凝聚相阻燃机理;燃烧后形成的炭层结构较致密,表现出一定的协同作用。     

十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯

以十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb2O3)作为复合阻燃剂，对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行改性。研究了复合阻燃剂对PBT的燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响，并其对阻燃机理进行了探讨。结果表明，阻燃剂DBDPE／Sb2O3对PBT具有良好的阻燃效果，热稳定性能基本不变，而其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度都随阻燃剂用量的增加先增后降，阻燃剂的用量不宜过大。     

改性Sb2O3协同十溴二苯乙烷阻燃LDPE/EVA的研究

采用熔融共混法制备了阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物(LDPE/EVA)复合材料,研究了表面有机化改性三氧化二锑(Sb2O3)与十溴二苯乙烷(DBDPE)在LDPE/EVA中的阻燃协效性,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL94)、力学性能和热稳定性等测试对复合材料进行研究。结果表明,DBDPE/Sb2O3复合阻燃剂对LDPE/EVA有良好的阻燃作用,经表面有机化改性的Sb2O3,较之未改性Sb2O3阻燃协效性增强,制品热稳定性提高,对力学性能影响较小。     

可膨胀石墨阻燃ABS分解成炭性能研究

通过观测可膨胀石(墨EG)的宏观和微观结构,探讨了EG的分解成炭性能,利用热失重分析仪研究了EG与EG阻燃ABS的热失重行为,并采用扫描电镜观察了EG阻燃ABS膨胀炭层的微观结构。结果表明:EG自身膨胀后具有独特的"蠕虫"状结构,使EG炭层具有尺寸效应和负载作用;EG阻燃ABS形成了致密、耐高温的膨胀炭层,发挥隔氧、隔热作用,并且炭层呈现多孔的发泡堆砌结构,结构稳定性提高;EG膨胀炭层的负载催化作用促进了ABS的热氧降解反应和交联成炭反应同,时EG炭层能够保护ABS成炭产物提,高实际残炭量。     

十溴二苯乙烷阻燃改性聚丙烯的研究

采用新型阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)与三氧化二锑(Sb2O3)复合对PP进行阻燃改性,研究了DB DPE与Sb2O3的协同效应,复合阻燃剂对PP阻燃性能、物理机械性能的影响及其阻燃机理。结果表明DBDPE Sb2O3复合阻燃剂对PP有良好的阻燃作用。     

磷酸酯与纳米蒙脱土协同阻燃PC/ABS合金的研究

研究了多芳基磷酸酯PX220与纳米蒙脱土复配阻燃剂对聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)合金的阻燃性能、热失重行为、力学性能及热变形温度的影响;并采用锥形量热仪对合金材料的燃烧性能进行测定。结果表明:PX220添加量为10份,纳米蒙脱土添加量2份时,PC/ABS合金的极限氧指数达到29%,燃烧性能达到UL 94V-0级。锥形量热仪分析结果表明:复配阻燃PC/ABS合金的热释放速率峰值、平均热释放速率、总释放热、平均有效燃烧热和平均质量损失速率都大幅下降,说明PX220与纳米蒙脱土具有非常好的协同阻燃作用。