三聚氰胺苯基磷酸盐的合成及在硬质聚氨酯泡沫中的应用

以三聚氰胺(MEL)和苯基磷酸(PPA)为原料,合成出一种磷氮类阻燃剂——三聚氰胺苯基磷酸盐(MPP),采用核磁共振磷谱和红外光谱对其结构进行了表征。通过极限氧指数(LOI)、UL 94和锥形量热测试对MPP阻燃的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的燃烧性能进行了研究。结果表明,当MPP添加量为15%(质量分数)时,阻燃RPUF的LOI为27%,达到了UL 94V-0级,其热释放速率峰值(PHRR)相对于未阻燃RPUF降低了约44%。采用热重分析(TGA)研究了阻燃RPUF的热分解特性,结果表明,添加15%MPP的阻燃RPUF的压缩强度和弯曲强度分别比未阻燃RPUF提高了50%和27%。导热系数测试结果表明,添加15%MPP的阻燃RPUF的导热系数稍微有所增加,约为0.025 9 W/(m·K)。     

改性阻燃环氧树脂胶粘剂的研制

以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)为阻燃剂,以聚酯型聚氨酯预聚体改性环氧树脂E-44为基体,制备改性阻燃环氧树脂胶粘剂.通过对改性基体材料进行电子探针(EPMA)以及冲击强度测试,对改性阻燃胶粘剂进行剪切强度、热稳定性以及阻燃性能测试,从而确定了聚氨酯与阻燃剂用量对胶粘剂性能的影响.结果表明:环氧树脂100份,聚氨酯预聚体30份,阻燃剂30份,制备的改性阻燃胶粘荆具有优异的韧性和阻燃性能,其拉伸剪切强度为21.3MPa,氧指数达29.6.     

三聚氰胺聚磷酸盐/次磷酸铝对高密度纤维板阻燃和力学性能的影响

本工作采用人造板热压工艺技术,将三聚氰胺聚磷酸盐( MPP)和次磷酸铝( AHP)作为阻燃剂引入高密度纤维板( HDF)中,制备MPP/AHP-HDF复合材料.采用弯曲强度、冲击强度、极限氧指数(LOI)、锥形量热仪等来评价阻燃剂对复合材料性能的影响.研究结果表明:随着阻燃剂添加量的增加,复合材料的弯曲强度、冲击强度明显下降,通过复合材料断面形貌可以看出阻燃剂与基体间界面粘接较差,界面应力传递效率低,故而阻燃剂的引入导致复合材料力学性能下降.随着阻燃剂添加量的增加,复合材料的LOI逐步增大,当阻燃剂添加量达到15%时,复合材料的LOI达到40% ,而热释放速率峰值和总的热释放量呈下降趋势,这是因为MPP和AHP在燃烧过程中可以有效促进裂解产物成炭,而且MPP还产生很多不燃气体,进而稀释了可燃性气体的浓度,从而提高复合材料的阻燃性能.     

无卤阻燃环氧树脂的性能研究

选择三聚氰胺(ME)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)分别与聚磷酸铵(APP)复配制备阻燃环氧树脂试样,并以石墨烯为增强剂对最优阻燃体系进行增强。结果表明:当APP∶ME=3∶1(质量比)时为最佳阻燃体系,极限氧指数达到30.2%,垂直燃烧等级达到UL 94V-0级,拉伸强度为55.4MPa,冲击强度为8.3kJ/m~2。热重结果显示添加阻燃剂虽然降低了环氧树脂的初始分解温度,但随着温度进一步升高,体系具有更好的热稳定性。阻燃环氧树脂材料中加入适量的石墨烯可使其阻燃性能略有提高,而力学性能得到大幅度提升。     

膨胀型阻燃剂PPM/PEPA对阻燃聚丙烯性能的影响

将季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐(PPM)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配成一种新型膨胀型阻燃剂(IFR),并用于聚丙烯(PP)的阻燃。研究了该膨胀型阻燃剂的组成和用量对PP燃烧性能、力学性能和热性能等的影响,结果表明,由PPM和PEPA组成的IFR对PP具有优异的阻燃效果;PPM与PEPA质量比为3∶2,添加量为23%时,阻燃PP的氧指数为26.5%,阻燃级别达到UL94V0级;与PP相比,阻燃PP的弯曲强度提高,拉伸强度和冲击强度降低,熔点、起始分解温度降低,残炭量提高。     

三聚氰胺聚磷酸盐和次磷酸铝协效阻燃高密度纤维板复合材料

将三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和次磷酸铝(AP)阻燃剂添加到木纤维/酚醛树脂(WF/PR)复合材料中,通过人造板热压工艺技术制备阻燃高密度纤维板(MPP-AP-WF/PR)复合材料,探索了MPP和AP组成复配阻燃剂时,MPP-AP-WF/PR复合材料达到最佳阻燃性能时MPP与AP的最佳质量比.采用弯曲强度、吸水厚度膨胀率...     

硼酸锌对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了MPP/PEPA质量比和硼酸锌(ZB)用量对PP阻燃和力学性能的影响。结果表明:MPP/PEPA质量比为3∶2时,复配效果最好;添加少量的ZB即可显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/ZB添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达35%,并具有较好的力学性能。TGA结果表明:添加ZB可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用;SEM分析表明,ZB可以起到稳定炭层,增加炭层厚度的作用。     

无卤阻燃增韧尼龙612/EOPE-g-MA/MPP复合材料的制备

以马来酸酐功能化的乙烯-α-烯烃共聚物(EOPE-g-MA)为弹性体,三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)为阻燃剂在双螺杆挤出机中制备了无卤阻燃增韧尼龙612/EOPE-g-MA/MPP复合材料。测定了该复合材料的极限氧指数(LOI)。实验结果表明,当EOPE-g-MA、MPP的质量分数分别为15%和20%时,复合材料的LOI为31%,垂直燃烧通过UL94V-0级,缺口冲击强度是纯尼龙612的4.6倍,实现了在不使用卤元素阻燃剂并且保证该复合材料力学性能的前提下,大幅度提高该材料阻燃性能的要求。     

聚磷酸铵/三聚氰胺/聚氨酯复合阻燃聚甲醛的研究

采用聚磷酸铵(APP)/三聚氰胺(ME)/聚氨酯(TPU)制成复合阻燃剂阻燃聚甲醛。研究了复合阻燃剂配比及用量对聚甲醛性能的影响。通过扫描电镜分析阻燃剂粒子均匀分散于分散相聚氨酯中,改善了POM的力学性能。由于TPU自身成炭作用,可进一步提高聚甲醛的阻燃性能,当阻燃剂用量为40份时,冲击强度可达4.84KJ/m2,氧指数为27%。热失重分析结果表明阻燃剂的加入使得POM分解温度提前,残炭量提高。     

复配无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备与表征

通过添加N,N’-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己基)乙二胺(DDPSN)、三聚氰胺(MA)、聚磷酸铵(APP)单组份阻燃剂及其复配阻燃剂,制得无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料,并对其阻燃性能、力学性能、密度、吸水率以及热性能等进行了研究。研究结果表明,单组份阻燃剂中DDPSN阻燃效果较好,复配阻燃体系中,DDPSN与MA以及DDPSN与APP均具有良好的协同阻燃效果,其中DDPSN与APP协同效果最好。拉伸测试表明,单组份阻燃剂中APP表现较好,DDPSN/APP复配对聚氨酯泡沫的力学性能提高较大。DDPSN/APP复配阻燃体系对聚氨酯泡沫塑料的表观密度和孔结构影响不大,但使泡沫塑料的降解温度提高。     

聚甲醛阻燃的研究

选用氢氧化镁(Mg(OH)2)、聚磷酸铵(APP)作为聚甲醛(POM)的阻燃剂,研究了它们对POM阻燃效果及力学性能的影响。结果表明,加入Mg(OH)2阻燃剂后,POM的阻燃性能有较大的提高,当Mg(OH)2的加入量为60％时．极限氧指数由15提高到40．水平燃烧速度由0．33mm／s降至0．31mm／s。APP阻燃POM的效果优于Mg(OH)2,在APP加入量达到25％时即制得自熄的POM。两种阻燃剂的加入都使POM的力学性能下降。     

一步法合成三聚氰胺多聚磷酸盐及其阻燃玻纤增强PA6的研究

三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)是一种重要的氮磷复合型阻燃剂,目前多采用两步法合成.本研究以三聚氰胺和多聚磷酸为原料,在有机溶剂中经一步反应合成MPP,采用XRD、红外光谱、TGA表征了产物结构;该方法具有工艺简单、耗能低、产品性能优良等优点.MPP(25%)阻燃30%玻璃纤维增强PA6可通过UL94V0级别,氧指数达到32;材料力学性能优异,拉伸强度和简支梁缺口冲击强度分别达104MPa和6.1kJ/m2.     

碳酸镍对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP,研究了碳酸镍(NC)用量对PP阻燃和力学性能的影响。结果表明:添加少量的NC即可显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/NC用量分别为12%、8%和3%时,阻燃PP的氧指数高达37.5%,并具有较好的力学性能。TGA和EDX分析结果表明:添加NC可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进材料成炭,并且在炭层中保留了更多的磷;SEM分析表明,NC可以起到稳定炭层,增加炭层厚度的作用。     

三聚氰胺聚磷酸盐对玻纤增强PA66的膨胀阻燃作用

采用自制的新型膨胀型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)对玻纤增强的PA66进行了阻燃，利用氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)评价了其阻燃作用，发现MPP单独使用就有良好的阻燃效果，添加25％时，阻燃材料的LOI为38．O％，能通过UL94V-O级试验，燃烧过程中能观察到明显的膨胀成炭现象。并利用TGA、XPS、SEM等对成炭现象进行了进一步研究，探讨了MPP阻燃玻纤增强PA66的阻燃机理。     

聚磷酸铵-单宁酸-三聚氰胺/环氧树脂复合材料的阻燃及力学性能

传统膨胀型阻燃剂由酸源聚磷酸铵(APP)、碳源季戊四醇(PER)和气源三聚氰胺(MEL)按质量比3∶1∶1的配比组成。现将生物质单宁酸(TA)替代PER并与APP和MEL复配成绿色膨胀型阻燃剂应用于环氧树脂中,考察不同配比的酸源APP、新型碳源TA和气源MEL添加到环氧树脂(EP)中对复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明：当新型膨胀型阻燃剂的添加量为20%(质量分数),APP、TA、MEL质量比为9.71∶6.61∶3.68时,所得到的阻燃EP-3复合材料的极限氧指数(LOI)值增长到38.80%,UL-94测试达到V-0级;锥形量热测试表明EP-3的热释放速率峰值(pHRR)、总热释放(THR)、总烟气生成量(TSP)和一氧化碳释放率平均值(av-CO)与添加传统膨胀型阻燃剂EP-0相比分别下降48.96%、14.33%、26.83%和28.01%,这说明APP/TA/MEL绿色膨胀型阻燃剂具有优异的协同阻燃效果;其次,通过TG、DTG和SEM分析可推测,该阻燃剂的阻燃机理为气相和固相协同阻燃机理,特别是该阻燃剂可促使基材形成致密强度高的炭层从而较大地提升固相阻燃效果。另...     

含磷氮硫阻燃剂阻燃软质聚氨酯泡沫的研究

以新戊二醇、三氯氧磷、硫氰酸钾和苯甲醛等为原料制得含磷氮硫3种阻燃元素的新型阻燃剂(PNSFR),并将其应用于软质聚氨酯泡沫(FPUF)的阻燃改性。通过红外(IR)和核磁氢谱(1H NRM)对阻燃剂结构进行表征,采用民航专用的适航标准FAR 25.853(a)对阻燃软质聚氨酯泡沫(FRPU)的阻燃性能进行测试,结果表明PNSFR可有效提高FRPU的阻燃性能,并能使FRPU在浸泡纯净水和咖啡后仍然具有一定的阻燃性能,但力学性能略有下降。     

三聚氰胺聚磷酸盐/次磷酸铝阻燃高密度聚乙烯/木粉复合材料的制备与性能研究

采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和次磷酸铝(PAH)为阻燃剂,马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)为相容剂,通过熔融共混,制备阻燃木粉(WF)-高密度聚乙烯(HDPE)复合材料(HDPE/WF)。探索了三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与次磷酸铝(PAH)组成的二元体系中MPP与PAH的最佳质量比,采用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)研究了阻燃HDPE/WF的阻燃性能,采用热重分析(TGA)研究了阻燃HDPE/WF的热分解过程,用扫描电镜(SEM)观察了阻燃HDPE/WF燃烧炭层的形貌。结果表明:当MPP和PAH的质量比为3∶2时,阻燃HDPE/WF的阻燃效果达到最好,LOI值为29.6%,垂直燃烧UL-94通过V-0级。TGA研究表明:MPP/PAH阻燃体系对HDPE/WF的热起始分解温度没有太大影响,但却提高了材料在高温时的热稳定性,同时提高材料的成炭性能。通过SEM观察得到:炭层密度增加,有效阻止了氧气入到材料的内部并降低了导热性,也使得内部可燃性气体无法逸出,从而提高材料的阻燃性。     

MCA阻燃剂的合成及其在PA6中的应用

目的用一种新的方法合成三聚氰胺氰尿酸盐(MCA),并探究其在聚酰胺6(PA6)中的应用。方法将三聚氰胺(MA)、氰尿酸(CA)和少量水混合成膏状物,并使其在室温下反应一定时间,再加入少量MCA,使其继续反应以制备MCA阻燃剂。将制备的MCA与PA6熔融共混制备阻燃PA6复合材料,用FTIR,XRD,TG,SEM对制备的MCA进行表征,对阻燃PA6复合材料的阻燃和力学性能进行测试。结果所制MCA的FTIR和XRD特征峰与在水中合成MCA的特征峰一致;所合成的MCA最大热失重温度达到451.7℃。在阻燃剂质量分数为8%时,阻燃PA6复合材料的极限氧指数(LOI)为29%,阻燃性能达到UL-94V0级。随着阻燃剂含量的增加复合材料的力学性能有所降低,当阻燃剂质量分数为8%时,拉伸强度为66.4 MPa,冲击强度为4.7 kJ/m~2。结论用文中方法合成的MCA具有工艺简单、不需加热、耗水量低等优点,大大提高了PA6复合材料的阻燃性能。     

碳酸镍对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以碳酸镍(NC)为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP/IFR)。研究了NC用量对PP阻燃性能的影响,并分析了其阻燃协同作用机理。结果表明,添加少量的NC即可显著提高PP的阻燃性能;当NC添加量为3%时,阻燃PP的氧指数高达37.5%。TGA、FT-IR分析和体式显微镜、SEM观测结果表明,添加NC可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,形成更多的交联网络结构,促进PP/IFR体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。     

环保型阻燃含氟水性聚氨酯的设计合成及性能

通过铜催化的偶极环加成反应,采用短链2-叠氮乙酸全氟己基乙醇酯(Rf-N3)对端炔基功能化水性聚氨酯(WPU)进行接枝改性,利用WPU侧链保留的炔基高温热交联成炭机理赋予WPU阻燃性,制备了一种环保型阻燃含氟WPU,并对其结构进行了表征;研究了Rf-N3和WPU中炔基含量对改性WPU膜表面性能、热降解行为和动态燃烧性能的影响。研究结果表明,当Rf-N3含量从0%增大到30%,WPU膜的水接触角从61°增大到108°,残炭率从0.3%激增到25%,峰值热释放速率从700kW/m2下降到523kW/m2,峰值生烟速率从0.083m2/s降低到0.0495m2/s,并提出了可能的热降解机理。