PP/SEBS/MH复合材料的制备及其性能研究

采用极限氧指数（LOI）和热重分析（TGA）研究了聚丙烯（PP）/氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）/氢氧化镁（MH）复合材料的阻燃性能和热降解行为;探讨了SEBS和MH分别对PP/SEBS共混体系和PP/SEBS/MH复合材料力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明：PP/SEBS/MH复合材料的力学性能和加工流动性能随着MH的质量分数增加而降低;复合材料高温下的热稳定性得到提高,MH分解吸热降低材料的热降解速率;MH以吸热方式在凝缩相和气相中发挥阻燃作用,复合材料阻燃性能得到提高,当MH的质量分数为60%时,LOI可达26.3%。     

原位聚合型阻燃尼龙6纤维的制备及性能研究

利用原位聚合的方式,在己内酰胺水解聚合体系中引入三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)阻燃剂,一次性制备出MCA/尼龙6(PA6)阻燃复合材料。利用这种复合材料进行熔融纺丝,通过扫描电镜(SEM)考察了阻燃纤维的相容性。MCA粒子在PA6基体树脂中均匀分布,没有发生团聚现象。通过测定阻燃纤维的力学性能,发现MCA加入量在7.2%和10.0%的阻燃纤维的断裂强度与断裂强力都有一定程度的降低,但断裂伸长率变大。阻燃剂含量在7.2%和10.0%的MCA/PA6阻燃纤维极限氧指数(LOI)能达到35%以上,具有较佳的阻燃性能。     

几种含磷阻燃剂对高抗冲聚苯乙烯/氢氧化镁复合材料燃烧性能的影响

分别将微胶囊红磷(MRP)、聚磷酸铵(APP)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)通过熔融共混方法加入到高抗冲聚苯乙烯/氢氧化镁(HIPS/MH)复合材料中,制备了一系列含有不同含磷阻燃剂的HIPS/MH复合材料。采用垂直燃烧实验、极限氧指数实验(LOI)和锥形量热仪测试(Cone)研究了复合材料的燃烧性能。结果表明:与HIPS/MH复合材料相比,MRP阻燃剂用量为6.7%时,HIPS/MH/MRP复合材料的垂直燃烧级别由原来的无级别升至V-0级,LOI由原来的21.3%提高到23.5%,热释放速率峰值(PHRR)由271 k W/m~2降至175k W/m~2,平均热释放速率(AHRR)由134 k W/m~2降低到81 k W/m~2,总热释放量(THR)由111 MJ/m~2下降到64MJ/m~2,表明MRP与MH对HIPS有非常明显的协同阻燃作用。相比之下,APP和RDP对HIPS/MH复合材料的阻燃性能无显著影响,这两种含磷阻燃剂与MH之间无协同阻燃作用。此外,HIPS/MH/MRP复合材料具有良好的加工性能。     

环保型无卤阻燃剂在PA6材料中的应用

以聚酰胺(PA) 6为基体材料,添加二乙基次膦酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,通过熔融共混制备无卤阻燃PA6复合材料。采用水平垂直燃烧仪、氧指数测定仪、万能材料试验机以及热重分析仪研究了ADP和MCA用量对无卤阻燃PA6阻燃性能、力学性能、热降解行为的影响,并采用扫描电子显微镜观察了燃烧后炭层的形貌,探讨了ADP与MCA间的协效阻燃作用。结果表明,制备的阻燃PA6复合材料均能达到UL94 V–0阻燃级别;当ADP添加量为18%时,极限氧指数(LOI)可达33.3%;当添加14% ADP时,ADP/MCA复配阻燃体系的LOI值保持在31%以上;MCA对ADP产生协效阻燃作用,MCA的加入使得热分解温度降低,加速了PA6在燃烧时的成炭,改善了炭层结构,并使PA6具有较好的力学性能。     

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。     

MoO_3在聚烯烃/MH-EG阻燃体系中的协效作用研究

以氢氧化镁(MH)和可膨胀石墨(EG)为阻燃剂制备了阻燃聚烯烃(PO)材料,研究了三氧化钼(MoO_3)在该体系中的阻燃协效作用。结果表明:当MH添加量为40%时,阻燃PO的极限氧指数(LOI)仅为24.4%,继续加入6phr EG后,阻燃PO的LOI提高至28.2%,但不能提升材料的垂直燃烧等级。在PO/MH-EG体系中加入1 phr MoO_3后,材料的LOI达到29.5%,并通过UL 94V-0测试。此外,热重分析(TGA)和锥形量热(Cone)数据显示,MoO_3的加入可以促使材料提前交联成炭,提高材料的残炭率。与PO/MH-EG体系相比,PO/MH-EG-MoO_3阻燃材料的热释放速率峰值(PHRR)和烟释放速率峰值(PSPR)分别降低了40.98%和56.76%。     

含季戊四醇基烷基次膦酸盐与MCA复配膨胀阻燃热塑性聚酯弹性体

以季戊四醇、甲基环膦酸酐、硫酸铝为原料合成了集酸源、炭源于一体的烷基次膦酸盐成炭剂(APCP),并以三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)为气源,热塑性聚酯弹性体(TPEE)为基体材料,制备了不同添加量的阻燃TPEE复合材料;通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)和热释放速率(MCC)实验表征了复合材料的阻燃性能,热重分析和扫描电镜(SEM)研究了复合材料的热性能和残炭形貌,热重-红外联用(TG-FTIR)探究了复合材料的阻燃机理。研究表明,APCP与MCA复配能够实现膨胀阻燃,随着阻燃剂的加入,复合材料在700℃时的残炭量明显增加,SEM观察形成了多孔的膨胀炭层;当总添加量为25%,其中APCP与MCA的质量比为5.5∶1时,复合材料具有最佳的阻燃性能,LOI为27.8%,垂直燃烧通过UL94 V-0级。     

有机硅/碳酸钾协效剂对PA-6/MCA体系阻燃性能和熔融滴落行为的影响

以PA-6为基体,MCA阻燃剂,以有机硅胶(SG)/碳酸钾(K2CO3)两者的复配物(SG/K2CO3)为协效剂,重点研究了协效剂的配比和用量对PA-6/MCA复合材料阻燃性能和熔融滴落行为的影响,同时采用熔融指数对PA-6/MCA复合体系抗熔融滴落作用进行了研究分析。结果表明,阻燃协效剂SG/K2CO3添加量为8份,配比为65∶35时,PA-6/MCA复合体系的氧指数最大,垂直燃烧测试达到FV-0级;同时,配比为50∶50时燃烧样条表面结炭明显,炭层较完整,熔融滴落现象消失;熔融指数研究表明,SG/K2CO3协效剂的加入,PA-6/MCA复合体系的熔融指数明显降低,SG/K2CO3具有增粘作用,可以有效防止熔滴滴落的作用。     

DOPO接枝氢氧化镁阻燃聚丙烯研究

采用自制的DOPO接枝氢氧化镁(MH)复合型阻燃剂(D-MH)制备了无卤阻燃聚丙烯(PP)材料。采用微型量热(MCC)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)研究了D-MH与MH的协同作用及其对材料阻燃性能、热释放总量及速率、热降解历程的影响。结果表明,接枝率仅为3.6%的D-MH阻燃体系即可表现出显著的催化成炭作用,使树脂热降解速率大幅降低。D-MH阻燃PP材料的LOI可达31.8%,其最大热释放速率(PHRR)和总热释放速率(THR)分别为496 W/g和18.9 kJ/g,相比于相同添加量的未改性MH阻燃聚丙烯树脂下降了19 W/g和0.7 kJ/g,表现出阻燃协同效应;另外,D-MH的表面有机化也提高了其与树脂相容性,使阻燃PP材料力学性能有所改善,更具综合性能优势。     

MCA协同阻燃EVA/MH体系性能研究

以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,氢氧化镁(MH)为阻燃剂,以无毒、高润滑的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为协同剂,制备了MCA协同EVA/MH复合阻燃体系,系统研究了其力学性能、燃烧性能、加工流动性能和尺寸稳定性。结果表明:MCA能够改善体系的力学性能,在提高韧性的同时,屈服强度和断裂强度也有所提高。同时,MCA能减缓体系燃烧剧烈程度,抑制燃烧滴落现象,但体系的氧指数有所降低。此外,MCA能够改善复合体系的加工性能,MFR增加,扭矩降低。MCA使EVA/MH复合材料的膨胀率由0.87%降低到0.17%,尺寸稳定性提高。