环氧树脂阻燃体系的热降解行为研究

使用差减微分法分析了有机硅阻燃环氧树脂体系的热降解行为。结果显示,纯环氧树脂的热降解过程为1.15级反应,加入有机硅阻燃剂后,其热降解过程变为2.21级反应。相比于纯环氧树脂体系,阻燃体系的平均热降解活化能更高,成炭性能更好,这表明有机硅阻燃剂的加入在环氧树脂热降解过程中提高了基体的热稳定性,最终达到提高体系成炭率和阻燃性的目的。     

含硫磷三分子缩合物阻燃聚乙烯复合材料的热降解动力学研究

采用不同升温速率研究含硫磷三分子缩合物无卤阻燃剂(S-TRIMER)阻燃LLDPE体系在氮气氛围中的热降解动力学.并采用两种不同的动力学分析方法(即Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法)对阻燃LLDPE体系的热降解动力学进行了理论分析.其中,Kissinger方法计算出的活化能顺序为LLDPE＜LLDPE/S-TRIMER＜LLDPE/IFR,而Flynn-Wall-Ozawa方法计算出的活化能在热降解的初始阶段阻燃LLDPE的活化能小于LLDPE,但是当转化率α≥0.3时阻燃LLDPE的活化能大于LLDPE,这说明对于该体系第一热解阶段(即0.05≤α≤0.2)主要是阻燃剂发生分解,分解的阻燃剂抑制了基体LLDPE的进一步降解,使体系的活化能提高.上述两种方法计算的结果接近,阻燃聚乙烯的活化能比未阻燃聚乙烯的高,说明了阻燃聚乙烯有着更好的热稳定性,即阻燃剂S-TRIMER能提高LLDPE基体的热降解性能.     

膨胀阻燃聚乙烯的研究

将可膨胀石墨（EG）和传统的膨胀阻燃剂（IFR）用于制备膨胀阻燃聚乙烯（PE）,采用极限氧指数对其阻燃性能进行了研究,探讨了2种阻燃剂之间的协同阻燃作用,并采用差示扫描量热仪和红外光谱对其热降解过程和炭层结构分别进行了分析。结果表明,EG和IFR对PE具有很好的协同阻燃作用,当其配比为1:1时,膨胀阻燃PE可获得较佳的阻燃性能,阻燃剂用量仅为30份就可使膨胀阻燃PE的极限氧指数达到31.5 %,远高于单一阻燃体系;在热降解过程中,复合膨胀阻燃体系仍表现出EG和IFR的特征降解过程,热降解成炭由二者的热降解产物构成,证实了二者之间的物理作用机理,物理膨胀炭层和化学膨胀炭层的结合有效增加了炭层的隔热、隔氧作用,有利于阻燃性能的改善。     

不变动力学参数法研究热固性阻燃聚乳酸的热降解动力学

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为阻燃剂,制备了热固性阻燃聚乳酸材料,利用热重分析仪(TGA)获得了不同升温速率下热固性阻燃聚乳酸材料热降解过程的热重曲线,并应用不变动力学参数法建立其热降解动力学模型,评估了18个动力学函数对材料热降解过程的贡献率。研究发现:随着热降解转化率(α)的增加,材料的热降解活化能呈缓慢上升趋势;阻燃剂DOPO的加入提高了热固性聚乳酸材料的热稳定性,并改变了各个动力学函数对热降解的贡献率,但没有改变聚乳酸热降解的核心机制。     

锡酸盐/十溴二苯醚阻燃体系对聚苯乙烯的阻燃消烟作用

研究了锡酸盐/十溴二苯醚(DBDPO)阻燃体系与 Sb_2O_3/DBDPO 阻燃体系对聚苯乙烯(PS)的阻燃消烟作用。通过热重分析和差热分析研究了阻燃 PS 从室温到800℃的热降解过程,探讨了不同体系的阻燃机理。结果表明,锡酸盐阻燃剂体系处理的样品极限氧指数最高为27.8%,烟密度等级最低为68.37%,与未经阻燃剂处理的样品相比具有较好的阻燃消烟性能。加入 Fe~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)等可改变 PS 的热降解过程,对 PS 第一阶段的降解起催化作用,并且有效地促进炭化物的生成,提高材料的阻燃消烟性能。     

含磷阻燃剂阻燃环氧树脂热降解动力学

以2-二苯基膦酰基-1,4-苯二酚(DPO-HQ)为阻燃剂制备了阻燃环氧树脂,利用动态热重分析法(TGA)研究了纯环氧树脂(EP)和阻燃环氧树脂(FR-EP)在不同升温速率下的热稳定性,建立了EP和FR-EP体系的动力学模型和非模型动力学(MFK),并对比分析了模型动力学和非模型动力学对于描述EP体系和FR-EP体系的适用性.结果表明:阻燃剂的引入降低了环氧树脂初始降解温度,但增加了残炭率.由Flynn-Wall-Ozawa方法和Coats-Redfern方法建立的模型动力学表征EP和FR-EP体系高温降解过程中误差较大,而非模型动力学能更准确地预测和描述EP和FR-EP体系的高温降解行为.     

超细硼酸锌对LDPE/IFR体系热稳定性的影响

采用热重-差热联机分析和傅里叶变换红外光谱研究了超细硼酸锌(UZB)对膨胀型阻燃剂阻燃低密度聚乙烯的热降解过程的影响。结果表明:UZB对膨胀阻燃低密度聚乙烯体系具有明显的热稳定作用,可使体系起始热失重温度提高,并且显著增加残炭量。差热分析结果表明,UZB可进一步降低膨胀阻燃低密度聚乙烯体系热分解的放热量,降低热降解速度;红外光谱分析表明,UZB与膨胀型阻燃剂阻燃低密度聚乙烯复合体系热解残余物具有芳烃结构的类石墨炭层及含P-O-P、P-O-C、B-B的复杂炭层结构,对内部基材具有良好的高温保护作用。     

有机硅对LLDPE/MH/有机硅无卤阻燃复合体系性能的影响

以氢氧化镁(MH)为主阻燃剂、有机硅为协效阻燃剂,制备了无卤、低烟线型低密度聚乙烯(LLDPE)阻燃材料,利用氧指数(OI)和力学性能测试探讨了阻燃剂复配对该复合材料力学性能及阻燃性能的影响,并通过热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)考察了材料的结构和性能。结果表明:有机硅起到了协同阻燃的作用,在有机硅质量分数为6%时,复合材料的阻燃性能达到最佳,同时具有较好的力学性能。     

全氟磺酸盐与硅氧烷协同阻燃聚碳酸酯的研究

采用全氟磺酸盐/聚硅氧烷复合阻燃剂,制备了聚碳酸酯(PC)工程阻燃材料。通过热重分析(TGA)、微型燃烧量热测试(MCC),以及垂直燃烧性能测试等手段,研究了该阻燃材料的热降解和燃烧过程,并对复合阻燃剂的阻燃机理进行了分析。结果表明:全氟磺酸盐和聚硅氧烷具有良好的协同阻燃作用,可大幅提高阻燃效率,实现阻燃剂的小剂量化。     

硅酮粉与复合膨胀阻燃剂协同作用对聚丙烯阻燃性能的影响

研究了硅酮粉、聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)组成的复合膨胀阻燃剂(IFR)协同作用对聚丙烯(PP)热降解及阻燃性能的影响。通过TGA、LOI极限氧指数表征了PP材料热降解及阻燃性能。采用扫描电镜(SEM)表征了燃烧后残留炭层的表面形貌。结果表明:在PP燃烧过程中,硅酮粉能促进形成致密的,紧凑的膨胀阻燃炭层。当阻燃剂用量占体系的30%时,在聚丙烯阻燃体系中,硅酮粉与膨胀性IFR阻燃剂协同阻燃效果比单独使用IFR的阻燃效果好。硅酮粉与膨胀性IFR阻燃剂协同阻燃效果最佳用量为:硅酮粉为2%,IFR为28%。     

阻燃粘胶纤维的热降解性能研究

采用极限氧指数法测定了阻燃粘胶纤维的阻燃性能;采用热重分析法研究了普通粘胶纤维和阻燃粘胶纤维的热稳定性及热降解表观活化能,初步探讨了阻燃粘胶纤维的热降解机理。结果表明,加入阻燃剂后,纤维的极限氧指数由19.5%增加到34.0%,且残留量由6.41%增加到20.67%。阻燃剂在纤维降解中凝聚相作用明显,降解后,阻燃剂主要残留在残渣里。     

阻燃聚丙烯复合材料的热降解动力学的研究进展

对阻燃聚丙烯复合材料在热降解动力学的应用及现状进行了综述。介绍了国内外有关阻燃聚丙烯复合材料的活化能的研究进展。阻燃剂不仅提高了阻燃性能,而且提高了复合材料的热稳定性。     

IFR/AHP和IFR/EG阻燃发泡聚氨酯的应用研究

将次磷酸铝(AHP)及膨胀石墨(EG)与膨胀阻燃剂(Orient IFR603)进行复配后添加到聚氨酯中制备阻燃硬质发泡聚氨酯(RPUF)材料,研究了IFR/AHP和IFR/EG阻燃发泡聚氨酯材料的阻燃性能、表观密度、力学性能及热降解行为、泡孔结构。结果表明,AHP及EG与IFR对阻燃聚氨酯泡沫材料具有一定的协效作用。IFR及IFR/AHP阻燃体系的加入会使得RPUF的压缩性能有所提升,但IFR/EG阻燃体系降低了材料的压缩性能。阻燃剂的加入改变了聚氨酯泡沫体系的热降解过程。阻燃剂的加入对聚氨酯泡沫材料的泡孔影响不大,阻燃剂的加入使RPUF材料燃烧后碳层更加的致密和均匀。     

改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃环氧树脂研究

采用分子复合技术合成了改性MCA(M-MCA)阻燃环氧树脂,采用UL94垂直燃烧测试及微型量热分析对其性能进行了研究,同时采用热失重分析方法研究其降解历程和阻燃机理。结果表明,该材料实现了阻燃剂粒子在环氧溶液及基材中超细及均匀分散,解决了常规MCA阻燃剂在环氧树脂胶液中分散困难、易团聚等问题,改性MCA阻燃树脂比传统MCA具有更佳阻燃效果,该体系阻燃机理以气相阻燃为主。     

二苯砜磺酸钾阻燃PC的热降解行为及老化寿命估算

采用氧指数法测试了二苯砜磺酸钾(KSS)的阻燃性能,并运用热重(TG)分析结合Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa处理方法对KSS阻燃聚碳酸酯(PC)的非等温降解动力学和热老化寿命进行了研究.结果表明,阻燃剂的加入可大幅度提高PC的阻燃性能,当KSS的质量分数为0.7%时,阻燃PC的氧指数可从纯PC的26.3%增加到34.4%,阻燃等级由FV-2级提高到FV-0级;KSS的加入改变了PC的热降解活化能,相对于纯PC的活化能为186.54 kJ/mol,阻燃PC的降解活化能只有171.41 kJ/mol,表明KSS的加入促进了热降解,有利于在材料的燃烧表面快速地形成炭层,起到阻燃作用;阻燃荆的加入使同一温度下PC的不同失重率所对应的时间缩短,即热稳定性降低,这一点与阻燃剂能够降低PC的初始降解温度、提前分解成炭有密切关系.     

无卤阻燃交联聚烯烃热降解的研究

通过热分析(TG)对无卤阻燃剂阻燃的交联聚烯烃体系进行了热分析,对其热降解的过程进行了研究,分析了其热降解的机理,采用Kissinger法、Ozawa法求解共混物及其复合交联物的热降解活化能。     

无卤阻燃PP材料的火灾危险性分析

利用氧指数、热重分析等测试方法对无卤阻燃聚丙烯(PP)的阻燃性能、热降解行为及火灾危险性进行了系统分析。结果表明:当添加无卤阻燃剂质量分数为20%时,PP垂直燃烧(UL-94)达到V-0级,极限氧指数达到33.2%,同时热降解过程发生滞后现象,热稳定性提高;无卤阻燃PP在燃烧过程中可以有效地降低体系热释放速率、烟释放速率和总烟释放。     

无卤阻燃交联聚烯烃热降解的研究简

通过热分析（TG）对无卤阻燃剂阻燃的交联聚烯烃体系进行了热分析,对其热降解的过程进行了研究,分析了其热降解的机理,采用Kissinger法、Ozawa法求解共混物及其复合交联物的热降解活化能.     

改性聚碳酸酯材料热氧降解行为研究

利用非等温动力学方法对改性PC复合物的有氧热降解行为进行研究,分析阻燃剂、激光打标助剂在改性PC复合物的有氧热降解过程中的作用。结果表明,阻燃剂会为PC样品的降解引入副反应,促进复合物降解,激光打标助剂会抑制阻燃剂的作用。     

阻燃POM的热降解动力学研究

采用双螺杆挤出机制备了APP/MC/DPER/novolak阻燃POM材料,对材料进行了TGA测试,采用Flynn-WallOzawa方法、Starink方法两种动力学方法研究了阻燃POM的热降解动力学。由这两种方法计算得到的结果较为吻合,结果表明,阻燃剂的添加使POM材料的热降解活化能先下降后升高,说明阻燃剂先于POM分解并生成耐热性好的残炭。