DOPO无卤阻燃PP/EVA复合材料的性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为无卤添加型阻燃剂,以聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基体树脂,按PP/EVA质量比4∶1进行混炼、热压,制备了阻燃PP/EVA/DOPO复合材料,研究了DOPO用量对PP/EVA/DOPO阻燃性能、热性能、力学性能及加工性能的影响。结果表明:与未添加DOPO的PP/EVA相比,随着DOPO用量的增加,PP/EVA/DOPO的阻燃性能不断提高,热稳性有所提高,弯曲强度也有所提高,但拉伸强度和冲击强度有所下降;当DOPO质量分数为10%时,PP/EVA/DOPO极限氧指数由16.8%提高到22.6%,垂直燃烧性能达到V-2级别,最大热失重速率所对应的温度提高了20℃以上,熔体流动指数大幅提高达每10 min 7.795 g,加工流动性能明显改善。     

环氧树脂包覆MPP阻燃EVA的研究

通过原位聚合法制备了以环氧树脂(EP)为壁材,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为芯材的环氧包覆三聚氰胺聚磷酸盐(EPMPP),将其与二乙基次磷酸铝(ADP)复配后制备了阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料,并对阻燃材料材料进行了极限氧指数、UL 94垂直燃烧测试以及热失重分析表征。结果表明,当ADP与EPMPP质量比为2:1、添加量为40%(质量分数,下同)时,阻燃复合材料的极限氧指数达到最高值31%,UL 94垂直燃烧测试达V-0级;EVA/ADP/EPMPP阻燃复合材料的初始分解温度为303℃,850℃时残炭量为18%,较EVA/ADP/MPP阻燃复合材料有较大幅度的提高。     

硬脂酸改性对豆粉/EVA复合材料性能影响

采用硬脂酸增容改性制备大豆粉/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料,研究了硬脂酸增容改性剂不同添加量对复合材料形貌结构、力学性能、加工性能和热性能等影响。结果表明,随着硬脂酸的加入,大豆粉/EVA复合材料的力学性能、加工性能、热稳定性和结晶度均有所提高。当硬脂酸添加量为大豆粉质量的5%时,制备得到的复合材料力学性能最佳。硬脂酸增容改性大豆粉/EVA复合材料拉伸强度为10.3 MPa,相较于纯豆粉/EVA复合材料拉伸强度提高了71.6%;伸长率为1 100%,比纯豆粉/EVA复合材料的断裂伸长率提高了113.3%。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,大豆粉经硬脂酸增容改性剂处理后,大豆粉与EVA基材的相容性得到改善,因此在宏观上表现为复合材料的力学性能和加工性能得到提高。     

膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料

采用密胺包覆聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）对不饱和树脂（UP）进行改性,研究了APP、PER和MEL不同复配比例及用量对不饱和树脂基复合材料阻燃性能和力学性能的影响。基于IFR最佳用量,以二乙基次磷酸铝（ADP）为协效剂,研究了ADP用量对IFR/UP阻燃复合材料阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,当APP∶PER∶MEL复配比例为4∶1∶1,IFR添加量为15 %（质量分数,下同）时,复合材料综合性能最佳,其极限氧指数为27.4 %,UL 94垂直燃烧达到V?1等级,弯曲强度和冲击韧性分别为100.3 MPa和6.3 kJ/m²;ADP的引入能够进一步提高IFR/UP复合材料阻燃性能,且随着ADP质量分数的增加而增强;当ADP质量分数为2 %时,IFR?ADP/UP复合材料极限氧指数为28.5 %并达到V?0阻燃等级,弯曲强度和冲击韧性分别为110 MPa和7.8 kJ/m²,与IFR/UP复合材料相比,分别提高了9.7 %和23.8 %;ADP能够促进IFR/UP复合材料表面成炭,缓解基体的热降解。     

耐辐射无卤阻燃线缆材料的制备

将氢氧化镁/红磷/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)体系作为无卤阻燃材料主体,通过加入蒙脱土(MMT)和耐辐射助剂共混制备复合材料,以减小红磷用量,降低成本,增强材料的阻燃性能和耐辐射性能。重点考察了蒙脱土对复合材料的拉伸性能、阻燃性能、加工流动性的影响。另一方面,研究了双酚类抗氧剂对材料耐辐射性能的影响。结果表明,材料的拉伸性能、阻燃性能、耐辐射性能达到核电站线缆要求。     

ADP协效无卤阻燃对硅烷交联LLDPE/LDPE/POE性能的影响

硅烷交联无卤阻燃聚烯烃电缆料易吸潮预交联,以及氢氧化镁(MH)与氢氧化铝(ATH)阻燃剂添加量大而导致挤出性差,针对此问题,文章将MH/ATH阻燃剂硅烷偶联处理后,然后将其与阻燃协效剂二乙基次膦酸铝(ADP)以及硅烷交联聚烯烃熔融共混,制备了硅烷交联LLDPE/LDPE/POE无卤阻燃材料,重点研究了阻燃剂硅烷处理以及阻燃协效剂ADP的添加对其加工性能的影响,此外,研究了ADP的添加量对阻燃剂偶联处理后的复合材料氧指数、力学性能、热延伸性能的影响。结果表明:阻燃剂偶联处理以及ADP的添加使挤出的复合材料片材平整光滑,没有预交联;此时,平衡扭矩下降了2. 1 N·m,熔体流动速率提高了0. 12 g/10 min。随着ADP添加量的增加,氧指数、拉伸强度、断裂伸长率呈先上升后下降趋势,热延伸率和永久变形率呈先降低后升高的趋势; ADP加入量为3%(质量分数)时,经过8 d耐水性实验,复合材料的性能最佳,此时,材料的氧指数为33%,热延伸率为16. 8%,永久变形率为6. 6%,拉伸强度为14. 7 MPa和断裂伸长率为364. 8%。     

芦苇/碳纤维补强PP/EVA复合材料性能研究

将芦苇(L)、碳纤维(C)与聚丙烯(PP)和乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)进行共混,制备了L/C/PP/EVA复合材料,并研究L/C复配比例对复合材料性能的影响。结果表明:当L/C复配比例为1∶5时,PP/EVA复合材料的综合力学性能较好;与L/C/PP/EVA复合材料相比,改性芦苇和碳纤维复配补强PP/EVA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了1.44 MPa,4.76 MPa和0.83 k J·m^-2,但加工流动性有所下降。     

碱式碳酸镁基复合阻燃剂的制备及其阻燃性能研究

采用硅烷表面处理的碱式碳酸镁纳米片和氢氧化镁以及氢氧化铝为复合阻燃剂,通过密炼模压法制备了一系列复配阻燃剂协效阻燃EVA的复合材料。利用拉伸性能测试仪、熔融指数仪、垂直燃烧测试仪和锥形量热仪分别测试了复合材料的力学性能、加工流动性能和阻燃性能,利用热重分析仪测试了复配阻燃剂的热分解行为。结果表明,复配阻燃剂以适当比例协效阻燃EVA在更宽的燃烧温度范围内发生分解,能够起到更好的阻燃效果。并且复配阻燃剂/EVA复合材料的热释放速率和烟释放率大幅度降低,分别为181.06 kW/m²和0.032 m²/s。另外,复配阻燃剂/EVA复合材料的拉伸强度达到9.73 MPa,断裂伸长率为155.07%,每10 min熔融指数为1.00 g,符合电线电缆行业标准。     

新型成炭剂对EVA/APP体系的阻燃性能影响研究

以新型成炭剂聚对苯二甲酰乙二胺(PETA)和聚磷酸铵(APP)复配制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/APP/PETA复合材料,通过极限氧指数法和垂直燃烧法表征了复合材料的阻燃性能,通过热失重分析仪(TGA)和扫描电镜(SEM)分析了复合材料的热稳定性能和残炭表面形貌。结果表明:APP与PETA复配(IFR)后可以极大地提高EVA的阻燃性能,EVA/APP/PETA(质量比70/25/5)体系极限氧指数(LOI)达到39%,较纯EVA提高了88.4%,UL 94测试为V-0级别;EVA/APP/PETA复合材料在600℃下的残炭率达到了42%,较纯EVA残炭率高37%。SEM表明:30%IFR(APP与PETA质量比5:1)的加入提高了样品残炭表面致密性。     

TPS/EVA泡沫复合材料的制备及其阻燃与力学性能

以热塑性淀粉(TPS)为成炭剂与聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)复配组成膨胀型阻燃剂,通过熔融密炼、开炼塑化、硫化发泡制备了热塑性淀粉/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TPS/EVA)泡沫复合材料,探讨了TPS用量对泡沫复合材料阻燃性能、力学性能的影响。结果表明,TPS的加入显著提高了TPS/EVA泡沫复合材料阻燃性能,可起到良好的成炭作用;TPS/EVA泡沫复合材料的拉伸强度、断裂伸长率以及撕裂强度随着TPS用量的增加呈现先增大后减小的趋势,相对密度则是小幅度上升。当TPS用量为6%时,TPS/EVA泡沫复合材料综合性能最好,其LOI可达26.5%且UL-94为V-0级,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度以及相对密度可达2.395 MPa、177.48%、10.59 N·mm^-1、0.21452。     

硼酸锌协同膨胀型阻燃剂改性电缆用EVA复合材料的制备与性能

为了改善电缆用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的阻燃性能，通过掺杂硼酸锌(ZB)和膨胀型阻燃剂(IFR)，制备了EVA改性复合材料。结果表明：EVA中ZB掺杂量为15份时，制备的复合材料综合性能最优。EVA/ZB-15复合材料的拉伸强度为21.4 MPa，与EVA相比提高了35.4%。EVA/ZB-15复合材料的极限氧指数(LOI)为28.6%，达到UL94 V-0等级。EVA/ZB-15复合材料的热释放速率峰值为272 kW/m²，与EVA相比降低了32.2%；总热释放量为103 MJ/m²，与EVA相比降低了29.9%；产烟总量为15.6 m²，与EVA相比下降了39.1%,EVA复合材料具有较好的阻燃效果。     

玄武岩/碳纤维增强PP/EVA复合材料性能的研究

采用双辊开炼机将玄武岩纤维(X)、碳纤维(C)与聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)进行熔融共混,制备了PP/EVA/X/C复合材料。研究了X与C复配比例对PP/EVA复合材料力学性能的影响,并探讨了优化后的复配比例对PP/EVA复合材料加工性能、热性能的影响以及复合材料的微观结构情况。结果表明:当X与C质量比为1∶3时,PP/EVA/X/C复合材料的综合力学性能较好。与PP/EVA复合材料相比,改性玄武岩纤维(SSiX)和碳纤维(SSiC)增强PP/EVA复合材料的拉伸强度提高了15.73 MPa,弯曲强度提高了30.36 MPa,但冲击强度有所下降。同时,与PP/EVA/X/C复合材料相比,PP/EVA/SSiX/SSiC复合材料的加工性能得到改善,热稳定性也得到了提高。     

APP/ADP体系阻燃木塑复合材料研究

选用聚磷酸铵(APP)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配用于木塑复合材料(WPC)的阻燃并研究了材料的阻燃性能。结果表明,纯WPC的氧指数(LOI)值为23.5%,当单独添加19%(wt)的APP时,材料通过了垂直燃烧测试UL-94 V-0级,LOI值为28.9%。当APP与ADP以质量比为6∶1复配,阻燃剂总添加量仅为15%(wt)时,材料通过了UL-94 V-0级,LOI值达到了28.7%,表明ADP/APP体系对WPC具有很好的协同阻燃效应。力学性能测试表明,APP/ADP体系的加入对材料的力学性能影响较小。热重分析测试表明,APP/ADP体系促进了材料的初期热降解,但提高了材料的成炭性能。锥形量热测试及扫描电镜对残炭的测试表明,APP/ADP体系的加入使得材料在燃烧过程中形成了膨胀、连续的炭层,很好地抑制了材料的燃烧,使得材料的热释放速率、总热释放量显著降低。     

苯并嗪协效二乙基次磷酸铝阻燃PA66的研究

以双酚A型苯并嗪(BOZ)为成炭协效剂,二乙基次磷酸铝(ADP)为阻燃剂,通过熔融共混制备了阻燃尼龙66(PA66)复合材料。通过垂直燃烧测试(UL94)、极限氧指数(LOI)、锥形量热(Cone)、SEM以及TGA等考察了复合材料的协同阻燃性能及作用机制。结果表明:BOZ和ADP具有良好的协同阻燃效应。适量BOZ的引入不但可以提高材料的阻燃性能,还可以改善材料的热稳定性,并且对材料的力学性能影响不大。添加占体系质量分数0.3%BOZ和质量分数7.7%ADP时,ADP/BOZ阻燃PA66复合材料的垂直燃烧达到UL94V-0级,LOI达到了32.8%,拉伸强度、弯曲强度分别为81.52、111.11 MPa。阻燃机理研究表明:ADP/BOZ和ADP都是以气相阻燃作用为主的气相和凝聚相协同阻燃机制。     

苯并噁嗪协效二乙基次磷酸铝阻燃PA66复合材料的制备及性能

以双酚A型苯并噁嗪（BOZ）作为成炭协效剂，与二乙基次磷酸铝（ADP）复配,通过熔融共混制备了阻燃尼龙66（PA66）复合材料。通过垂直燃烧测试（UL94）、极限氧指数（LOI）、锥形量热（Cone）、扫描电镜（SEM）以及热分析（TG/DTG）等考察了复合材料的协同阻燃性能及作用机制。结果表明：BOZ和ADP具有良好的协同阻燃效应。适量BOZ的引入不但可以提高材料的阻燃性能，还可以改善材料的热稳定性，并且对材料的力学性能影响不大。添加0.3wt%BOZ和7.7wt%ADP时，ADP/BOZ阻燃PA66复合材料的垂直燃烧达到UL94 V-0级，LOI达到了32.8%，拉伸强度、弯曲强度分别为81.52、111.11MPa。阻燃机理研究表明：ADP/BOZ和ADP都是以气相阻燃作用为主的气相和凝聚相协同阻燃机制。     

EVA/油田污泥/氮-磷阻燃剂复合材料的阻燃性能研究

以富含CaCO_3的油田污泥(OS)为原料,采用熔融共混的方法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/OS/氮-磷阻燃剂(N-P)复合材料,并通过锥形量热仪测试(CCT)、极限氧指数(LOI)测试、烟密度测试(SDT)、扫描电镜(SEM)分析、热重分析(TGA)等手段研究了该复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。结果表明:当OS和N-P的添加量分别为45%和5%时,EVA/OS/N-P复合材料具有最低的热释放速率峰值,并且可形成比EVA/OS复合材料更加致密的炭层。适量N-P的添加可提高EVA/OS复合材料的LOI和抑烟性能,EVA/OS/N-P复合材料的LOI最高可达25.3%。此外,EVA/OS复合材料较之EVA/OS/N-P复合材料具有更高的热稳定性。     

一种新型三元膨胀阻燃剂的设计及其阻燃性能的研究

为了获得性能较优的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),以酒糟(DDGS)、三聚氰胺磷酸盐(MPP)、氮基三亚甲基磷酸锆(Zr-ATMP)组成膨胀阻燃体系,EVA为基体,通过熔融共混法制得一系列不同配比的DDGS/MPP/Zr-ATMP/EVA复合材料并研究了其性能。结果表明:DDGS/MPP/Zr-ATMP膨胀阻燃体系可以有效提高EVA在高温下的热稳定性;纳米Zr-ATMP粒子的引入不仅可以改善DDGS、MPP与EVA基体的相容性,还可以促进成炭,提高阻燃性能;当三组分添加量分别为12.5%、34.5%和3%时,复合材料极限氧指数达到30.5%,UL-94实现V-0级。     

大分子相容剂在PP/水镁石粉中的应用

研究了大分子相容剂对聚丙烯(PP)/水镁石粉阻燃复合材料的力学性能、燃烧性能及流变性能的影响.结果表明:马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)和马来酸酐接枝乙酸乙烯共聚物(EVA-g-MAH)复合相容剂较单一相容剂对阻燃复合材料有更好的改性效果,当复合相容剂添加量为10.0份时,复合材料的界面相容性和超细水镁石粉在体系中的分散性得到明显改善,复合材料断裂伸长率、冲击强度较未添加相容剂的分别提高了45%和59%,氧指数达到28%,另外复合相容剂的加入能改善复合材料的加工流动性,并且随着其添加量的增多,熔体流动速率先增大后减小.     

柠檬酸三丁酯改性WF/PLA复合材料的制备及性能

以聚乳酸为基体材料、木粉为增强材料、柠檬酸三丁酯为增容剂，采用熔融共混挤出工艺制备了木粉/聚乳酸(WF/PLA)复合材料，分析了柠檬酸三丁酯(TBC)的添加量对复合材料力学性能、流动性、热性能、吸水性等性能的影响。结果表明，TBC提高了复合材料的力学性能，当TBC的含量为4%时，复合材料的拉伸强度及断裂伸长率达到最大，其值分别为36.84 MPa、2.7%,与未添加TBC相比，分别提高了44.0%、53.4%。添加4%的TBC后，复合材料的吸水率降低，并且，复合材料达到饱和吸水的时间较长。除此以外，TBC还有效地改善了复合材料的界面相容性及流动性，降低了复合材料的熔融温度T_m。     

4A分子筛对EVA/APP/PETA复合材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)和聚对苯二甲酰乙二胺(PETA)复配制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/膨胀型阻燃体系(IFR)复合材料,通过极限氧指数仪、热失重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)分析了4A分子筛对复合材料的阻燃性能、热稳定性能和复合材料残炭表面形貌的影响。结果表明,当4A分子筛添加量为2%时,复合材料的极限氧指数达39%,比未添加4A分子筛的提高了4%,垂直燃烧达到V-0级。SEM表明,4A分子筛的加入提高了样品残炭表面致密度。