八钼酸密胺、Cu2O与Fe2O3对PVC协同抑烟作用的研究

锥形量热仪可在模拟真实火情下综合测量材料燃烧时的热和烟释放的动态情况，NBS烟箱测量的是材料在静态封闭体系内烟密度的变化，二者结合能较全面地评价抑烟剂的综合作用效果。Kc（八钼酸蜜胺）和Cu2O的阻燃和抑烟性能优良。Kc和Cu2O以及Kc和Fe2O3之间都有较明显的协同抑烟作用，但协同阻燃作用不甚明显，其原因在于它们协同促进了PVC碳骨架的交联成并炭。     

阻燃抑烟剂锡酸锌和羟基锡酸锌协同阻燃研究进展

锡酸锌及羟基锡酸锌是一类性能优良的高效阻燃抑烟剂，尽管它的成本较高，但其在阻燃材料上的应用仍然有巨大的潜力，众多学者研究将其与其他体系阻燃剂进行复配协同使用，提升体系阻燃抑烟性能，凸显了锡酸锌和羟基锡酸锌的协同作用。综述了近年来锡酸锌和羟基锡酸锌作为阻燃增效剂及抑烟剂与无机阻燃剂和有机阻燃剂的协同阻燃作用研究情况。     

PVC/阻燃抑烟剂体系的力化学改性

研究了高能振磨作用对PVC／硼酸锌(ZB),PVC／三氧化二锑(Sb2O3)-三氧化钼(MoO3)以及PVC／Sb2O3-MoO3-ZB体系阻燃抑烟性能和力学性能的影响。结果表明,高能振磨可使PVC与ZB、Sb2O3或MoO3分子闯产生化学键合,增强了PVC基体与阻燃抑烟荆ZB,Sb2O3-MoO3,Sb2O3-MoO3-ZB之同的界面相互作用,促进了阻燃抑烟荆(FRs)在PVC中的分散,使PVC／FRs体系的烟密度(Dm)值降低,极限氧指数(LOI)值以及抗冲击强度,拉伸强度,断裂伸长率得到明显提高。     

Cu2O＼MoO3体系对PVC阻燃和抑烟的协同作用

用锥形量热仪（ＣＯＮＥ）研究Ｃｕ２Ｏ／ＭｏＯ３体系对ＰＶＣ的阻燃和抑烟协同效应可以同时获得气相和凝聚相的综合信息。实验结果表明：Ｃｕ２Ｏ／ＭｏＯ３对ＰＶＣ有良好的协同抑烟作用;尽管它们协同提高了平均有效燃烧热（ａｖ－ＥＨＣ）,但动协同降低了ＰＶＣ总热释放量（ＴＨＲ）,表现出了一定的协同阻燃作用。其原因是Ｃｕ２Ｏ／ＭｏＯ３改变了ＰＶＣ的热解途径,协同降低了ＰＶＣ炭骨架的热裂解速度,增加了残余炭的生成     

SiO2和Al2O3对PP/APP/PER膨胀阻燃体系的协同作用

聚丙烯／聚磷酸铵／季戊四醇(PP／APP／PER)是一典型的无卤膨胀体系,文中结合氧指数(LOI)及热失重分析(TGA)实验配合锥形量热仪(CONE)研究了SiO2和Al2O3对该膨胀体系阻燃、抑烟的协同作用。与文献[1]的比较表明,不具有分子筛笼形结构的SiO2或Al2O3同样也具有促进PP／APP／PER体系凝缩相快速成灰、稳定炭层、降低热释放及烟释放的作用;说明硅铝酸盐的物理结构不是影响膨胀阻燃协同作用的主要因素。     

硼酸锌/三氧化钼复配型阻燃抑烟剂对聚氯乙烯燃烧性能的影响

利用极限氧指数、热失重测试、建筑材料烟密度等级测试、扫描电镜等方法研究了硼酸锌(ZB)和三氧化钼(Mo O3)对聚氯乙烯(PVC)燃烧性能的影响。研究结果表明,ZB和Mo O3都具有较好的阻燃效果,ZB的阻燃效果优于Mo O3;而Mo O3的抑烟效果优于ZB,二者具有较好的协同抑烟作用,当添加10 phr配比为2∶8的ZB/Mo O3时,可使PVC体系的最大烟密度值(MSD)从58.07降到37.84,烟密度等级(SDR)从45.06降低到27.02,燃烧后物质的质量残留量大幅度提高。添加ZB和Mo O3的PVC燃烧后,表面会形成一层致密的结构,该结构有利于阻止外界环境中的氧气和热量进入材料内部;材料内部会形成更小的孔洞,进一步证明了ZB和Mo O3的加入使材料燃烧后的炭层结构更加致密,不易坍塌。     

超细氧化亚铜粉体的制备与应用

制备超细氧化亚铜粉体主要有固相法、液相法和电解法。固相法和电解法制备高纯度超细Cu2O具有一定的局限性,而液相法可制备出粒径小、纯度高、形貌可控的粉末。超细Cu2O粉体除传统的用途外,还可作光催化剂、阻燃抑烟材料、多层陶瓷电容器(MLCC)电极用铜粉制备的中间体材料等。本文就有关超细Cu2O粉体的制备与应用研究成果以及存在的主要问题和需开展的工作进行了综述与展望。     

线性低密度聚乙烯的无卤协同阻燃及抑烟性能表征

在研究了氢氧化铝(ATH)与氢氧化镁(MH)复配阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE)的基础上,重点研究微胶囊红磷(MRP)、MRP和硼酸锌(ZB)复合在LLDPE/ATH/MH中的协同阻燃及抑烟作用。燃烧性能研究表明,MRP在LLDPE/ATH/MH复配体系中有良好的协同阻燃效果;MRP与ZB复合能够更好地发挥协同阻燃作用,复配阻燃剂添加量为93phr时,LLDPE/ATH/MH/MRP/ZB体系的LOI值高达38.1%,最大烟密度(Dm)为53。热失重分析和光电子能谱分析表明,协同阻燃抑烟作用以凝聚相交联成炭为主。     

APP-SiO_2凝胶/杨木阻燃复合材料制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备聚磷酸铵(APP)-SiO2凝胶/杨木阻燃复合材料,表征其微观形貌、结构组成、物理力学性能,并研究其阻燃抑烟作用机理。结果表明,APP-SiO2凝胶主要分布在木材导管、木射线及细胞间隙中,凝胶体系与木材纤维素形成氢键紧密结合。复合材料在700℃的失重率仅为素材的71.9%,残炭量由5.4%上升到31.9%,热稳定性改善。复合材料的热释放速率、总热释放量、烟生成速率、总烟释放量较未处理木材均明显降低,当APP浓度为18%时,复合材料的总烟释放量仅为素材的4.9%,表现出高效的阻燃抑烟特性。尽管复合材料的静曲强度略微降低,但其弹性模量明显上升,增幅高达35.8%。     

聚氯乙烯树脂阻燃抑烟性能的研究进展

介绍了聚氯乙烯(PVC)阻燃抑烟剂的两种作用机理,即Lewis酸机理、还原偶合机理.根据化学组分的不同,把PVC阻燃抑烟剂分为无机阻燃抑烟剂、有机阻燃抑烟剂以及复合阻燃抑烟剂3类.综述了不同类型阻燃抑烟剂的阻燃抑烟机理和阻燃抑烟性能的研究进展,并展望了PVC阻燃抑烟剂的发展趋势与应用前景.     

氧化铋在膨胀阻燃聚丙烯体系中的催化协效作用

将聚磷酸铵(APP)和双季戊四醇(DPER)膨胀型阻燃剂应用于聚丙烯(PP)的阻燃,并加入少量氧化铋(Bi2O3)。采用极限氧指数、烟密度和热分析等表征其阻燃性能。结果表明,加入少量的Bi2O3(0.1%质量分数,下同),可以提高体系的氧指数,降低体系的烟密度。热失重分析表明,Bi2O3加入可以使APP生成更多的固相残留物,催化膨胀阻燃剂交联成炭,高温时残炭增加,阻燃体系的最大热失重速率对应温度后移。同时热老化实验表明,Bi2O3的加入没有加快体系热老化的现象。     

Comparison of Gas Temperatures Measured by Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) of O(2) and N(2)

We investigate the accuracy of temperature measurements by coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS) of O(2) and use measurements taken with N(2) CARS and a thermocouple for comparison. Scanning vibrational CARS spectra of O(2) and N(2) were recorded over a broad range of temperatures: between 294 K and 1900 K in air that was heated in a tube furnace and at approximately 2450 K in a fuel-lean CH(4)-O(2)-N(2) flame. Temperatures were derived from least-squares fits of simulated and experimental spectra. Both the fundamental vibrational band and the first hot vibrational band were included in fitting. In the case of the tube furnace, the N(2) and the O(2) CARS temperature measurements agreed to within 3%, and results were similar with the thermocouple; in the flame the agreement was to within 1%. We conclude that, for cases in which O(2) is present in sufficient concentrations ( approximately 10% or greater), the accuracy of O(2) thermometry is comparable with that of N(2).     

Quantitative absorption spectroscopy of residual water vapor in high-purity gases: pressure broadening of the 1.39253-microm H2O transition by N2, HCl, HBr, Cl2, and O2

We determined the respective pressure-broadening coefficients of HCl, HBr, Cl2, and O2 (expressed relative to that of the reference gas N2) for the (v1,v2,v3)J(Ka,Kc) = (0,0,0)3(0,3) --> (1,0,1)2(0,2) rovibrational transition of H2 16O that occurs at 1.39253 microm. The experiment used a continuous-wave cavity ring-down spectroscopy analyzer to measure the peak absorption losses as a function of added moisture concentration. The measured pressure-broadening coefficients for HCl, HBr, Cl2, and O2 are, respectively, 2.76, 2.48, 1.39, and 0.49 times that of the N2 pressure-broadening coefficient, and detection limits for water vapor range from 0.22 nmol mol(-1) for O2 matrix gas to 2.3 nmol mol(-1) for HBr matrix gas. The degradation of the detection limit (relative to the N2 matrix gas) is ascribed to a pressure-broadening-induced reduction in peak absorption cross section and to elevated background loss from the matrix gas.     

不同阴离子插层的ZnMgAl层状双氢氧化物对聚氨酯弹性体阻燃抑烟性能的影响

分别以水热法及离子交换法制备了NO_3~-和Mo_7O_(24)~(6-)插层的ZnMgAl三元层状双氢氧化物(NO_3-ZnMgAl LDHs,Mo-ZnMgAl LDHs),并分别将制得的两种LDHs添加到聚氨酯弹性体(PUE)中,研究了不同阴离子插层的LDHs对PUE阻燃抑烟性能的影响。锥形量热仪和烟密度仪研究表明,纯PUE的热释放速率峰值(PHRR)及最大烟密度值(Ds,max)分别为920kW/m~2和452,当NO3-ZnMgAl LDHs、Mo-ZnMgAl LDHs的质量分数为7wt%时,LDHs/PUE复合材料的PHRR和Ds,max分别降低至377kW/m~2、343kW/m~2和216、190,两种LDHs对PUE均有较好的阻燃抑烟效果,Mo-ZnMgAl LDHs的效果更显著。LDHs/PUE复合材料的TGA、残炭的拉曼光谱和XPS研究证实,两种LDHs的加入都能够促进LDHs/PUE复合材料催化成炭,提高残炭率,并且能够提高炭层的石墨化程度,使炭层的抗热氧化能力增强;另外,与NO3-ZnMgAl LDHs相比,Mo-ZnMgAl LDHs的引入能够使Mo-ZnMgAl LDHs/PUE复合材料残炭率和炭层的石墨化程度更高,抗热氧化能力更强,有效地保护基体材料避免受热辐射,隔绝氧气,抑制可燃性气体的挥发。     

介孔分子筛和Cr_2O_3协同膨胀阻燃体系对阻燃天然橡胶性能的影响

用介孔分子筛(MCM-41)和Cr_2O_3协同膨胀型阻燃体系(IFR)对天然橡胶(NR)进行阻燃。为研究MCM-41和Cr_2O_3的阻燃协同作用,使用不同组分的两种协效剂协同IFR阻燃天然橡胶。对阻燃体系分别进行氧指数测试、热重分析、锥形量热分析、拉伸测试和残炭扫描分析。研究结果表明:天然橡胶单纯添加IFR时,其力学性能大幅下降,热学性能也没有显著提升。然而随着Cr_2O_3和MCM-41添加量的增加,橡胶基体的拉伸强度和断裂伸长率均有所改善,在IFR添加量为36%(与天然橡胶的质量比)、MCM-41添加量为1%,Cr_2O_3为3%时,IFR-MCM-41-Cr_2O_3复合阻燃剂的阻燃效果最好,热释放速率峰值和热释放总量均明显下降,IFR-MCM-41-Cr_2O_3/NR复合材料燃烧后,炭层发泡均匀且致密,极限氧指数(LOI)可以达到26.5%,垂直燃烧(UL-94)为V-0级。     

Nano-alpha-Al2O3 by liquid-feed flame spray pyrolysis

Nanometre-sized particles of transition (t)-aluminas are important for the fabrication of high-quality alumina ceramics. Multiple tons are produced each year using a variety of gas-phase processes. The nanoparticles produced by these methods consist mainly of the undesired delta phase with some gamma- and theta-Al(2)O(3). Nano-t-aluminas should provide access to dense nano/submicrometre-grained alpha-Al(2)O(3) shapes offering significant advantages over micrometre-grained shapes. Unfortunately, polymorphism coupled with the high activation energy for nucleating alpha-Al(2)O(3) greatly impedes efforts to process dense alpha-Al(2)O(3) with controlled grain sizes, especially for submicrometre materials. Typically alpha-Al(2)O(3) nucleation within t-aluminas is sporadic rather than uniform, leading to exaggerated grain growth and vermicular microstructures without full densification (5). Thus, production of quantities of nano-alpha-Al(2)O(3) from multiple nano-t-aluminas for seeding or direct processing of alpha-Al(2)O(3) monoliths could greatly change how alpha-Al(2)O(3) components are processed. We report here that liquid-feed flame spray pyrolysis of nano-t-aluminas converts them to dispersible 30-80 nm alpha-Al(2)O(3) powders (50-85% phase transformed). Surprisingly, the powder surfaces are fully dehydrated. These powders pressureless sinter to more than 99.5% dense alpha-Al(2)O(3) with final grain sizes < or =500 nm without sintering aids.     

激光原位合成Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层组织结构与性能

先利用火焰喷涂技术在中国低活化马氏体钢表面制备了CrFeAlTi涂层,然后通过激光原位反应技术在火焰喷涂涂层表面原位合成了Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层。分别采用体视显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、立式万能摩擦磨损试验机以及静态铅铋腐蚀实验装置等分析测试手段对涂层的形貌、微观组织结构、物相组成、显微硬度、干滑动摩擦磨损性能以及耐液态铅铋合金腐蚀性能等进行了研究。实验结果表明:激光原位合成的Al_2O_3-TiO_2复合陶瓷涂层表面整体平整、光滑、致密,基本没有凹坑、裂纹和孔隙等缺陷,与基体之间形成了良好的冶金结合。涂层内部存在完全结晶区和非结晶区,且界面明显。涂层表面主要物相为Al_2O_3,TiO_2,(Al.948Cr.052)_2O_3,Fe_2TiO_5和FeCr等。涂层截面平均显微硬度约为1864.2HV0.2,比基体CLAM钢提高了约3倍,且沿横截面方向呈平稳过渡的阶梯状分布。与基体CLAM钢相比,涂层具有良好的耐磨性能,其磨损量仅为基体的1/6,并且涂层在液态铅铋中表现出良好的耐腐蚀性能。     

火焰喷涂Al2O3/TiO2-NiCrBSi梯度热障涂层的微观组织

采用金相显微镜,SEM,EDAX,XRD等手段研究了1Cr18Ni9Ti基体上氧乙炔火焰喷涂制备的AI2O3／TiO2-NiCrBSi梯度热障涂层的微观结构。结果表明,涂层沿厚度方向陶瓷与合金组元较均匀过渡,二者之间结合良好。涂层制备过程中,陶瓷－合金组元之间没有发生化学反应,无新相生成。当两组元含量相差较大,涂层形成以高组元为基体相,低组元为第二相弥散分布的复合结构;当两组元含量相近时,则以带状分布。     

Sb_2O_3-ZnMgAl类水滑石的制备及其在软聚氯乙烯阻燃中的应用

采用快速成核/晶化法、油酸钠改性以及高速球磨分别得到改性前后锌镁铝类水滑石(ZnMgAl LDHs,LDHs)和Sb_2O_3-LDHs样品。通过XRD、FTIR、FESEM和TG等对所制备的LDHs和Sb_2O_3-LDHs进行了表征。考察了添加质量比为6∶100(PVC为100)时,改性前后LDHs和Sb_2O_3-LDHs的添加对所制备的聚氯乙烯(PVC)基复合材料阻燃及力学性能的影响,结果显示:添加改性前后LDHs和Sb_2O_3-LDHs所制备的PVC基复合材料均达到V-0级别,极限氧指(LOI)值可达33.4%,且添加改性LDHs和Sb_2O_3-LDHs的复合材料力学性能均有所改善。材料燃烧后残碳及断面的FESEM显示:改性LDHs和(Sb_2O_3)_(10)-LDHs的添加使PVC基复合材料燃烧后表面形成结构密实的保护性炭层,提高阻燃性能;改性LDHs在软PVC中分散均匀,相容性较好,使改性LDHs具有更优的增强和增韧作用;而Sb_2O_3-LDHs在PVC基体间存在界面差异,导致材料的断裂伸长率、拉伸强度随Sb_2O_3质量分数的增加有所下降。