高抗冲聚苯乙烯/微胶囊红磷/膨胀石墨阻燃材料的制备及性能研究

用熔融混合法制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/微胶囊红磷(MRP)/膨胀石墨(EG)无卤阻燃材料.用氧指数法、垂直燃烧及热重分析等方法研究了EG/MRP复配阻燃剂对高抗冲聚苯乙烯的阻燃作用,并对阻燃前后的HIPS复合阻燃材料进行了红外分析。结果表明,MRP和EG复配,可以使HIPS的氧指数提高到27%,垂直燃烧级别达到FV-0(1.5 mm);但是MRP与EG之间不存在协同阻燃效应;复配阻燃剂的作用机理为凝聚相阻燃机理,抗滴落剂的加入可以有效阻止材料燃烧时的滴落,提高材料的阻燃级别。     

无卤阻燃耐候HIPS树脂的研制

研制了一种无卤阻燃耐候高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂,研究了阻燃剂、热塑性弹性体(SBS)和聚氨酯树脂对HIPS树脂力学性能和阻燃性能的影响,研究了二氧化钛、抗氧剂、紫外线吸收剂和光稳定剂对HIPS树脂耐候性能的影响。结果表明,磷酸三甲苯酯和微胶囊化红磷以及硼酸锌的质量分数分别在5%、10%和2%时,HIPS树脂可以达到很好的阻燃效果,热塑性弹性体(SBS)和聚氨酯树脂可以提高HIPS树脂的冲击强度,二氧化钛、抗氧剂、紫外线吸收剂和光稳定剂可以提高HIPS树脂的耐候性能;采用磷酸三甲苯酯和微胶囊化红磷以及硼酸锌等材料组成的配方体系,可以制得无卤阻燃耐候HIPS树脂,该树脂具有良好的力学性能和阻燃性能以及耐候性能。     

不同无卤阻燃剂对PPO/HIPS合金性能影响研究

制备了不同质量比的聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯(PPO/HIPS)合金材料,PPO/HIPS质量比为60∶40时合金的综合性能最佳。研究了不同无卤阻燃剂三苯基氧化膦(PX220)、PX220/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)及红磷阻燃剂(RPM650)对PPO/HIPS合金材料阻燃性能、力学性能及热性能的影响。结果表明:在添加相同质量阻燃剂的情况下,PX220/MPP复配阻燃剂可使PPO/HIPS合金材料具有较高的负荷变形温度和熔体质量流动速率,以及优异的阻燃性能和力学性能;无卤阻燃剂的加入使PPO/HIPS合金的初始分解温度降低,最大热失重速率峰值向低温区移动。     

新型无卤阻燃增韧高抗冲聚苯乙烯的制备

研究了新型无卤阻燃增韧高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的制备方法,并考察了阻燃剂配方及用量对HIPS阻燃性能的影响;同时,对HIPS进行增韧改性,探讨在最佳阻燃剂配方中添加增韧剂——聚氨酯与热塑性弹性体混合物(PU/SEBS)对HIPS阻燃及抗冲击性能的影响。结果表明:三聚氰胺尿酸盐与白度化红磷阻燃剂体系具有很好的协效阻燃作用;添加PU/SEBS可以显著提高HIPS的悬臂梁缺口冲击强度,当PU/SEBS,HIPS,阻燃剂,磷酸三苯酯助剂,硼酸锌质量比为15∶45∶30∶7∶3时,制备的无卤阻燃增韧HIPS复合材料具有优异的阻燃性能,而且可保持较高的冲击强度。     

环氧树脂和ZnO对微胶囊红磷阻燃HIPS体系影响

研究了环氧树脂和ZnO对微胶囊红磷阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)性能的影响。结果表明,当微胶囊红磷用量为8 phr时,随着环氧树脂用量的增加,HIPS的阻燃性能提高;当环氧树脂用量大于20 phr时,阻燃HIPS 的垂直燃烧达到UL 94 V-0级,极限氧指数(LOI)为28．8％。在微胶囊红磷-环氧树脂复合阻燃HIPS体系中添加 ZnO具有阻燃协同作用,仅需加入2 phr。的ZnO就能使微胶囊红磷／环氧树脂质量比为8:15的阻燃HIPS体系垂直燃烧达到UL 94 V-O级,LOI也可达到29．2％。     

微胶囊红磷对高抗冲聚苯乙烯的阻燃作用及机理

通过熔融共混法制备了一系列不同组成的高抗冲聚苯乙烯/微胶囊红磷(HIPS/MRP)复合材料,利用垂直燃烧、极限氧指数、锥形量热分析等方法研究了复合材料的阻燃性能;采用红外光谱、拉曼光谱和扫描电镜研究了燃烧残余物的结构和组成。结果表明:在HIPS基体中加入少量MRP可使聚合物的阻燃性能提高,加入过多MRP会降低聚合物的阻燃性能;MRP能够促进HIPS在燃烧时成炭,其炭层中含有P—O键;燃烧残余物中的一部分碳原子以类似石墨的层状结构存在,另一部分碳原子则以无定形碳形式存在;少量MRP添加到HIPS中,其阻燃作用主要发生在气相,而用量较多时复合材料成炭性增强,阻燃作用主要发生在凝聚相。但由于残炭质松多孔,其凝聚相阻燃作用较弱,无法使材料自熄。     

无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯的研制

研究了纳米改性氢氧化铝（CG-ATH）、改性聚苯醚（MPPO）和红磷母料对高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的阻燃作用及SBS对所得阻燃材料的增韧作用，得到了具有良好阻燃性能和物理机械性能的复合材料。结果表明，CG-ATH和MPPO与红磷母料之间有很好的协效阻燃作用，配合使用可以使HIPS的垂直燃烧达到FV-0级，氧指数达到27．5％，但是所得复合材料的冲击强度较低。SBS对复合材料有很好的增韧作用，可以使冲击强度提高一倍以上，并且不影响复合材料的阻燃性能。     

不同偶联剂处理Mg(OH)2对无卤阻燃HIPS性能的影响

分别采用钛酸酯偶联剂NDE311、硅烷偶联剂KH550处理氢氧化镁[Mg(OH)2],将偶联Mg(OH)2与微胶囊化红磷复配无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂(HIPS).比较添加偶联剂前后Mg(OH)2无卤阻燃HIPS的综合性能,发现偶联改性可改善材料的阻燃性能、弯曲性能;比较不同偶联剂处理Mg(OH)2的无卤阻燃HIPS的综合性能,发现经KH550偶联剂处理后的材料综合性能较好.     

HIPS的阻燃及增韧研究

用纳米改性氢氧化铝(CG-ATH)和红磷母粒对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行协同阻燃,用(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(SBS)对所得的阻燃HIPS进行增韧,研究了阻燃剂和增韧剂对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,CG-ATH与红磷母粒之间有很好的协同阻燃作用,当CG-ATH用量为20%、红磷母粒用量为12%时,HIPS的垂直燃烧等级达到FV-0级,但CG-ATH和红磷母粒的加入使复合材料的冲击强度大幅度降低;SBS用量为15%时,可以使复合材料的冲击强度提高1倍左右,并且不影响复合材料的阻燃性能。     

无卤阻燃剂复配阻燃HIPS的性能研究

研究了不同配比的红磷阻燃母料(RPM)与氢氧化镁(MH)协同阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)体系的阻燃性能和机械性能。并选取最佳红磷阻燃母料与氢氧化镁的配比,再分别与其他无卤阻燃剂如酚醛树脂、氧化锌、氰尿酸三聚氰胺盐、有机纳米蒙脱土复配来共同阻燃HIPS,并分别对其体系的机械性能和阻燃性能进行了研究。结果表明,在RPM/MH质量比为1,总质量分数为30%时,与7%的酚醛树脂或有机纳米蒙脱土复配,都可以使阻燃HIPS材料达到1.6 mm UL94的V-1级。     

阻燃LGFPP的阻燃性能研究

将有机蒙脱土(OMMT)和水滑石(LDH)分别与膨胀阻燃剂(IFR)构成阻燃体系,对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料进行阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)和锥形量热仪(CONE)测试,对比研究了两种体系阻燃LGFPP的阻燃性能及阻燃机理。结果表明:当OMMT质量分数为2%时,复合材料的LOI达到最大值24.2%,且垂直燃烧达到了UL-94 V-0级;当LDH质量分数为1%时,LOI达到最大值23.3%,而垂直燃烧等级仍为V-1级。以炭层阻隔的IFR/OMMT体系比以稀释阻燃的IFR/LDH体系更加有效地改善LGFPP的阻燃性能。     

膨胀型阻燃体系阻燃LDPE性能的研究

比较了Ⅰ型聚磷酸铵(n>30)和Ⅱ型聚磷酸铵(n>1000)的基本性质及其阻燃低密度聚乙烯复合材料的力学性能和阻燃性能,研究表明:聚磷酸铵(APP)提高了复合材料的氧指数LOI,延缓复合材料的分解,但会造成复合材料力学性能的下降,这一点不因APP种类而改变。然而,聚磷酸铵的表面改性会改善APP在LDPE中的分散,提高二者的相容性,有利于复合材料力学性能的提高。     

膨胀型阻燃剂阻燃环氧树脂的阻燃性能及影响因素

研究了季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐微胶囊化的多聚磷酸铵（KDIFR）、三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊化的多聚磷酸铵（MAPP）和多聚磷酸铵（APP） 3种膨胀型阻燃剂,及引入硼、铝元素对膨胀型阻燃环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,采用极限氧指数法和水平燃烧法测试材料的燃烧性能。结果表明,3种阻燃剂中APP的阻燃效果最好,当APP/EP为0.3（质量比,下同）时,其极限氧指数为32.2 %,达到难燃级水平;在EP/APP中引入铝元素或硼元素可使阻燃效果提高,硼、铝共存时阻燃效果更加突出,加入APP总量0.8 %的硼酸铝可使EP/APP的自熄时间由48 s降为24 s;热分析结果表明,APP热分解吸热恰与EP的热降解产物燃烧放热相匹配,这是使EP/APP的阻燃性能提高的主要原因;在EP/APP中引入硼和铝元素可明显促进EP/APP成炭,起到协同阻燃作用。     

含磷三嗪环低聚物阻燃PP的阻燃性研究

利用含磷三嗪环低聚物(PMPT)及其复合阻燃剂制备阻燃聚丙烯(PP),探讨了PMPT和多聚磷酸胺/季戊四醇(APP/PER)/PMPT的用量对阻燃PP极限氧指数、燃烧参数的影响,并用扫描电子显微镜观察了剩余炭层的微观形貌,推测了阻燃剂PMPT的阻燃机理.结果表明,随着阻燃剂PMPT用量的增加,阻燃PP的氧指数逐渐增大;APP,PER,PMPT三者有很好的协同阻燃作用;PMPT阻燃机理遵循凝聚相阻燃机理.     

磷-硅阻燃剂在膨胀型阻燃聚丙烯中的应用研究在

采用一种新型含磷硅高分子阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)、多聚磷酸密胺(MPP）复配成膨胀型阻燃剂(IFR),并对聚丙烯(PP)进行阻燃。当APP/MPP/EMPZR质量比为15/10/15时,所制得的复合材料的氧指数达到33.0 %,垂直燃烧达到UL 94 V 0级;与纯PP相比,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都没有下降;热失重分析表明,阻燃PP材料在600 ℃时的残炭量为21.14 %,成炭率显著提高;扫描电镜对残炭形貌的表征以及氧指数测试前后阻燃PP材料的红外图谱分析证实了EMPZR与APP、MPP在PP中有良好的协效阻燃作用。     

氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂的合成与阻燃性研究

本文对新戊二醇、溴素、三氯氧磷和环氧乙烷等为原料合成了氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂－３－溴－２,２－二甲基丙基－２－溴乙基－２－氯乙基磷酸酯（ＣＢＡＰ－９１２）,探索了温度、时间、原料配比,催化剂用量等反应条件对产率的影响。用化学方法,ＦＴＩＲ、ＴＧ等方法对该合成产物的性能和结构进行了表征。并研究了该阻燃剂在不饱和聚酯树脂和聚氯乙烯中的阻燃性,结果表明其上有良好的阻燃性能。