无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯材料阻燃性能的研究

以微胶囊红磷（MRP）母料和聚苯醚（PPO）为复配阻燃剂,采用熔融共混法制备了无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯（PS-HI）材料,采用氧指数、垂直燃烧法和热失重分析研究了复配阻燃剂对PS-HI的阻燃作用,对阻燃PS-HI热失重后的残留物进行红外分析。结果表明,10 %的MRP母料和18 %的PPO复配,可以使PS-HI的氧指数提高到34 %,垂直燃烧级别达到FV-0（1.5 mm）。MRP与PPO之间存在协同阻燃效应,复配阻燃剂的作用机理为凝聚相阻燃机理。     

冲击改性剂对无卤阻燃聚苯乙烯的力学及阻燃性能影响

研究微胶囊红磷(MRP)和聚苯醚(PPO)复合阻燃剂对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)材料力学性能的影响,并用抗冲击改性剂SBS及SEBS对高抗冲聚笨乙烯(HIPS)/微胶囊红磷(MRP)/聚苯醚(PPO)无卤阻燃材料的抗冲击性能和阻燃性能进行优化.结果表明:MRP和PPO的加入均会使HIPS体系的冲击性能下降,抗冲击改性剂SBS及SEBS 的加入改善了无卤阻燃HIPS的悬臂梁冲击强度,且对材料的阻燃性没有影响,制得增韧改性后的无卤阻燃HIPS材料具有优异的阻燃和力学等综合性能.     

无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括可膨胀石墨(EG)、红磷(RP)、氢氧化铝(ATH)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料;采用锥形量热仪、氧指数、垂直燃烧法研究其对HIPS的阻燃性能的影响。结果表明:HIPS/EG/RP-ATH复合材料的热释放速率及其峰值。质量损失速率等燃烧性能参数继续降低,且火灾性能指数和氧指数大幅提高,UL 94垂直燃烧可以达到FV-0级;结合复合材料燃烧残余物形态,发现EG和RP之间具有明显的协同阻燃效应。     

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。     

MRP/MH/EG协同阻燃HDPE的性能研究

以微胶囊化红磷(MRP)、氢氧化镁(MH)及可膨胀石墨(EG)为阻燃剂,采用熔融挤出法制备了多组高密度聚乙烯(PE-HD)阻燃复合材料。采用氧指数测试、垂直燃烧测试、红外光谱分析、激光拉曼光谱分析、热重-差热分析、扫描电子显微镜分析及拉伸性能测试等方法对复合材料的阻燃性能、热稳定性、力学性能和断面的微观形貌进行了研究,并探讨了阻燃机理。结果表明,单独使用EG时阻燃效果差,但将EG与MRP、MH复配使用能有效改善材料的阻燃性能;当PE-HD/MH /MRP /EG = 100/35/15/5(质量份,下同)时,复合材料的氧指数为28.5 %,垂直燃烧达到UL 94 V-0级,而阻燃剂的加入对材料拉伸性能的影响并不是很大;SEM分析表明, EG与PE-HD基材有很好的相容性,而MRP或MH与PE-HD基材的相容性较差。     

原位共聚合改性HIPS/氢氧化镁复合材料的性能

采用乙烯基硅烷在氢氧化镁(MH)表面引入乙烯基后与苯乙烯原位聚合,制备苯乙烯原位共聚合改性MH。将改性前后的MH、微胶囊红磷(MRP)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)按不同配比熔融复合制备HIPS/MH和HIPS/MH/MRP复合材料。研究了复合材料的力学性能和阻燃性能。结果表明:改性后的MH能显著提高复合材料的冲击强度。改性前后的MH与MRP的协同阻燃效应使HIPS/MH复合材料极限氧指数提高到28.9%,UL 94垂直燃烧达到V-0级。MH与MRP的协同作用增加了HIPS/MH复合材料的点燃难度,有效抑制了HIPS的热释放速率和烟释放速率,对HIPS起到良好的阻燃作用。     

HIPS/BPS共混物的燃烧行为研究

通过熔融共混方法将高分子阻燃剂溴代聚苯乙烯(BPS)引入高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂基体中得到二者的共混体系,再向此共混体系中引入适量三氧化二锑(AO)和硼酸锌(ZB)作为阻燃协效剂,分别用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数和高温热分解实验研究了共混物的燃烧行为.结果表明:加入适量BPS时可以使共混物在空气中点燃后自熄且水平...     

无卤抗冲阻燃材料研究

用自制的包覆红磷作主要阻燃剂,将包覆红磷、包覆红磷和其它助阻燃剂（水合金属氧化物、聚磷酸铵、三聚氰胺等）的复配物与高抗冲聚苯乙烯共混,进行燃烧测试分析,考察各种共混体系的燃烧行为,采用锥形量热仪研究红磷及其母粒在高抗冲聚苯乙烯实际燃烧模拟过程中的动态热效应、烟密度等,用氧指数等燃烧参数分析红磷及其它助阻燃剂在高抗冲聚苯乙烯共混物中的阻燃作用,得到了较好的阻燃体系,提出了红磷在共混物燃烧过程中“炭化     

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。     

无卤复配体系对PPO/HIPS合金阻燃性能的影响

采用氮系的阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和改性高岭土对聚苯醚/高抗冲聚苯乙烯(PPO/HIPS)合金进行无卤阻燃,并将它们和磷系阻燃剂双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)一起复配用于PPO/HIPS合金的阻燃上,以提高阻燃效率.结果表明:采用复配体系更能提高材料的阻燃效率,降低力学损耗;比较4种阻燃方式,最优的方式为改性高岭土复配BDP.     

Structure and thermal property of intumescent char produced by flame‐retardant high‐impact polystyrene/expandable graphite/microencapsulated red phosphorus composite

This paper is aimed to illustrate the structure and thermal property of intumescent char produced by flame‐retardant polymers containing expandable graphite (EG). For this purpose, high‐impact polystyrene (HIPS) flame retarded by EG individually or in combination with microencapsulated red phosphorus (MRP) was prepared. The results indicate that the intumescent char from HIPS/EG/MRP composite, which contains a small amount of phosphorus element and more oxygen element, is much more compact and continuous than that from HIPS/EG composite with identical loading of flame retardant due to binding effect of phosphoric acid and its derivatives. The intumescent char produced by HIPS/EG/MRP composite exhibits much enhanced thermal and thermo‐oxidative stability as well as thermal‐insulating effect, which can withstand destruction of heat and oxygen effectively and thus provide a good fire‐proof barrier. The temperature beneath this intumescent char is decreased significantly in case of action by flame. By comparison, the porous and loose intumescent char generated by HIPS/EG composite has poor thermo‐oxidative endurance, and most of it can be consumed in air at high temperature without effective protection for the polymer. This has resulted in remarkable increase in flame retardancy of the HIPS/EG/MRP composite.     

四溴双酚-A阻燃体系在HIPS／OMMT复合材料中的阻燃性研究

采用熔融插层法分别制备高抗冲苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料和四溴双酚-A／三氧化二锑（TBBPA—Sb2O3）体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料,透射电镜研究表明,有机蒙脱土均匀地分散于HIPS基体当中,形成了插层复合结构,锥形量热仪和氧指数仪研究表明：与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性有所提高,但阻燃性的提高幅度较有限：与仅添加OMMT时的HIPS／OMMT复合材料相比,添加相同量OMMT时TBBPA—Sb2O3体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料的热释放速率（HRR）和热释放速率峰值（PHRR）均有所降低,氧指数有所增加,且随TBBPA—Sb2O3阻燃剂添加量的增加阻燃性能的提高越明显,但TBBPA—Sb2O3的加入会导致聚合物燃烧过程生烟速率和生烟量的显著增加．因此此类阻燃剂的加入量不宜过高。     

HDPE/MRP共混物阻燃与力学性能研究

用微胶囊化红磷(MRP)作为阻燃剂,利用双螺杆挤出机制备了阻燃高密度聚乙烯(HDPE)/MRP共混物,并首次使用点燃氧指数和燃烧氧指数来表征它们的阻燃性能。MRP的添加有利于HDPE材料的阻燃,但却使其力学性能下降。     

Enhanced flame retardancy,smoke suppression,and acid resistance of polypropylene/magnesium hydroxide composite by expandable graphite and microencapsulated red phosphorus

Low flame retardant efficiency and poor acid resistance of filled polymer composites are two main drawbacks of magnesium hydroxide (MH) as a flame retardant (FR). To solve these problems, expandable graphite (EG) and microencapsulated red phosphorus (MRP) were introduced into polypropylene/magnesium hydroxide (PP/MH) composite by melt compounding. The obtained PP/MH/EG/MRP quadruple composite was studied regarding its fire behavior as well as acid resistance. Obvious flame retardant synergism among MH, EG, and MRP is found in PP, which diminishes the loading of FR from 63.0 to 37.5 wt% to obtain V-0 rating in UL-94 test and low smoke release. Compact intumescent char with high thermo-oxidative stability was generated on composite surface, which plays a vital role in flame retardancy. The removal of MH by acid erosion on PP/MH/EG/MRP composite surface does not affect production of intumescent char and fire behavior of this composite. The composite displays good fire retardancy, smoke inhibition, and acid resistivity concurrently. This article renders an easy and cheap route to overcome the main faults of MH.     

石墨种类和粒径对高抗冲聚苯乙烯阻燃性能的影响及作用机制

通过熔融共混法将不同种类和粒径的石墨引入到高抗冲聚苯乙烯(PS?HI)基体中,考察了石墨种类和粒径大小对PS?HI阻燃性能的影响和作用机制.结果表明,天然鳞片石墨(NG)对PS?HI的阻燃作用很小,其粒径大小对阻燃性能的影响并不显著,即使用量达到50％(质量分数,下同)也不能使PS?HI有较好的阻燃性能;与NG相比,可...     

高抗冲聚苯乙烯的阻燃及增韧研究

采用十溴二苯醚(DBDPO)和三氧化二锑(Sb_2O_3)为阻燃复合体系对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行阻燃改性,研究了阻燃复合体系对HIPS共混材料阻燃性能和力学性能的影响.结果发现:当DBDPO与Sb_2O_3的质量比为3:1时,HIPS共混材料的氧指数达到28%,阻燃效果较好,同时力学性能损失较小;加入无机阻燃剂可以抑制HIPS共混材料燃烧,明显降低发烟量;并比较了增韧剂种类和用量对HIPS共混材料阻燃性能和力学性能的影响.     

无卤阻燃高冲击强度聚苯乙烯体系研究进展

综述了用合金化及添加蒙脱土、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、碳系阻燃剂、无机金属系阻燃剂等方法制备无卤阻燃高冲击强度聚苯乙烯的研究进展及阻燃机理;展望了无卤阻燃高冲击强度聚苯乙烯的发展方向。     

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.