软质PVC的阻燃抑烟研究

采用不同阻燃剂对软质PVC进行阻燃抑烟改性,并针对氧指数、烟密度、热重分析等关键项目进行分析表征。结果表明,氧化锑/锡酸锌/羟基氧化铁(Fe OOH)三元复配阻燃剂在软质PVC体系中具有良好的协同作用,相比单独使用氧化锑或氧化锑/锡酸锌阻燃剂,可同时满足阻燃和抑烟的需求。     

羟基锡酸锌包覆纳米氢氧化镁在PVC中的应用

通过均匀沉淀法制备了羟基锡酸锌包覆纳米氢氧化镁并将其应用到聚氯乙烯(PVC)中。利用XRD、TG、DTA对羟基锡酸锌包覆纳米氢氧化镁的性能进行了研究,并通过氧指数、烟密度研究了羟基锡酸锌包覆纳米氢氧化镁对PVC的阻燃和抑烟性能的影响,同时对其力学性能也进行了研究。结果表明:纳米氢氧化镁表面均匀地包覆了羟基锡酸锌;羟基锡酸锌包覆纳米氢氧化镁对PVC的阻燃和抑烟性能明显优于单独添加羟基锡酸锌、纳米氢氧化镁以及羟基锡酸锌包覆微米氢氧化镁和羟基锡酸锌与纳米氢氧化镁混和物时的阻燃、抑烟性能;纳米材料的加入对PVC的力学性能也产生了有利的影响。     

锡酸锌包覆碳酸钙对聚氯乙烯的阻燃消烟作用

用氧指数、剩炭率、烟密度等方法测试了锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃作用,同时采用热分析、扫描电镜的方法研究了锡酸锌包覆碳酸钙的阻燃机理。实验表明在锡酸锌含量相同的情况下,锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃和消烟性能优于锡酸锌;在添加量为10份时,锡酸锌包覆碳酸钙阻燃PVC样品和三氧化二锑阻燃PVC样品具有相同的氧指数,但当添加量为20份时,前者的氧指数比后者的高3%,前者的烟密度等级比后者低约10%。     

锡酸锌包覆碳酸钙阻燃剂在聚氯乙烯电缆料中的应用

通过氧指数(OI)、烟密度等级(SDR)、热性能和力学性能的测定,研究了锡酸锌包覆碳酸钙阻燃剂对聚氯乙烯(PVC)电缆料性能的影响。利用TG、DTG和DTA等分析方法,探讨了锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃抑烟机理。结果表明:锡酸锌包覆碳酸钙的加入使PVC电缆料的SDR明显下降,而OI仅略有下降,对PVC电缆料的力学性能和热性能影响不大。     

Zn2SnO4的制备及其对软质聚氯乙烯的阻燃研究

以结晶四氯化锡和硝酸锌为原料,通过2步煅烧法制备锡酸锌(Zn2SnO4)阻燃剂;通过极限氧指数、烟密度等级和残炭量研究了Zn2SnO4对软质聚氯乙烯（PVC）的阻燃和消烟性能的影响,同时对力学性能进行了研究。结果表明,Zn2SnO4的用量为15份时,对软质PVC的阻燃消烟效果明显,其极限氧指数可达36.0 %、烟密度等级为86.2 %、残炭率为29.7 %、拉伸强度为25.47 MPa、断裂伸长率为168 %;利用热重分析、差热分析和扫描电子显微镜等方法对阻燃PVC进一步进行表征,结果表明Zn2SnO4的加入促使软质PVC的起始分解温度降低,残炭量增加,燃烧后剩炭结构致密,阻燃效果明显。     

锡基氢氧化镁对软质PVC阻燃性能影响研究

将自制的氢氧化镁(MH)、羟基锡酸锌(ZHS-MH)、氢氧化镁包覆羟基锡酸锌(ZHS-MH)作为阻燃材料,填充到软质PVC中。利用XRD、SEM、TGA分析制备的阻燃剂,并通过极限氧指数测试,研究MH、不同锡含量ZHS-MH对软质PVC阻燃性能的影响,分析阻燃机理。结果表明:MH包覆ZHS锡基氢氧化镁对软质PVC能发挥很好的阻燃效果。     

水滑石和锡酸锌复合改性增塑聚氯乙烯的燃烧特性

采用原位悬浮聚合制备了水滑石和锡酸锌复合改性的聚氯乙烯（PVC）树脂,研究了水滑石和锡酸锌在PVC基体中的分散及其含量对邻苯二甲酸二异辛酯（DOP）增塑PVC极限氧指数、燃烧烟密度的影响。发现通过原位聚合可以实现水滑石和锡酸锌粒子的良好分散;DOP含量增加使PVC的极限氧指数降低,燃烧烟密度增加;而水滑石和锡酸锌含量增加,使增塑PVC的极限氧指数提高,燃烧烟密度降低。     

Bi_2O_3在软质PVC制品中的阻燃应用研究

将不同晶型的Bi2O3阻燃剂添加到软质PVC材料中,采用极限氧指数和烟密度评价Bi2O3对软质PVC的阻燃性能,并与常用的氧化锑(Sb2O3)和钼酸铵协同阻燃剂进行阻燃抑烟比较,结果表明:5%的β-Bi2O3阻燃剂添加至软质PVC时氧指数达35.5,烟密度为75%;而6%氧化锑与3%钼酸铵协同添加后软质PVC的氧指数达到35,烟密度为85.5%。SEM和TG/DSC表征Bi2O3在软质PVC中的分散和热分解特性,结果表明:β-Bi2O3的在PVC树脂中分散性优于α-Bi2O3,Bi2O3的加入使PVC前期热释放速率降低,后期分解释放小分子速度和数量均有所降低,增加了成碳率,从而提高PVC的氧指数和降低烟密度。     

羟基锡酸锌-还原氧化石墨烯杂化材料与氢氧化镁对PVC的协效阻燃作用

将自制的羟基锡酸锌（ZHS）还原氧化石墨烯（RGO）杂化材料（ZHS-RGO）和氢氧化镁（MH）协效应用于软质聚氯乙烯（PVC）中。通过氧指数测定仪、微型量热测定仪和锥形量热仪分析了ZHS和ZHS-RGO杂化材料分别与MH协效对软质PVC阻燃及消烟性能的影响。结果表明,ZHS和ZHS-RGO与MH协同应用在PVC中具有很好的协同阻燃抑烟效果;样品PVC/10ZHS-RGO/5MH的热释放速率峰值为436 kW/m2,烟释放总量为23.62 m2,相比于PVC/10ZHS/5MH分别降低了38.8 %和12.0 %;杂化材料中的RGO具有良好的物理阻隔作用。     

纳米锡酸锌/ABS/PVO复合材料阻燃性能研究

采用熔融共混法制备了纳米锡酸锌/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/聚氯乙烯(PVC)复合材料。并对复合材料的冲击强度、阻燃性能进行了测试。结果表明,纳米锡酸锌不但可以提高复合材料的缺口冲击强度,还可以改善复合材料的抑烟阻燃性能。特别是当纳米锡酸锌添加量为6份时,复合材料的阻燃抑烟性能最佳。与未添加纳米填料时相比,纳米锡酸锌/ABS/PVC复合材料的缺口冲击强度达到69．93 kJ/m~2,提高幅度达49．71%。扫描电镜(SEM)分析表明,当纳米锡酸锌在6份时,其在复合材料中呈纳米级分散,且与塑料基体结合良好。     

Thermal behavior and flame retardancy of flexible poly(vinyl chloride) treated with zinc hydroxystannate and zinc stannate

The flame‐retardant and smoke‐suppressant properties of inorganic tin compounds such as zinc hydroxystannate (ZHS) and zinc stannate (ZS) were studied in comparison with those of alumina trihydrate and magnesium hydroxide through the limiting oxygen index test and a smoke density test. The thermal degradation in air of flexible poly(vinyl chloride) (PVC) treated with the above compounds was studied by thermal analysis from ambient temperature to 800°C. The activation energy was calculated by using the Vyazovkin model‐free kinetic method and the Kissinger method. The results showed that tin compounds such as ZHS and ZS could be used as highly effective flame retardants for flexible PVC; these flame retardants enhanced the stability and the activation energy of the oxidation of the char. J. VINYL ADDIT. TECHNOL, 2008. © 2008 Society of Plastics Engineers     

模板法合成锡酸钴及其对PVC的阻燃应用

以活性炭为模板、五水四氯化锡和六水硝酸钴为原料,制备纯相的多孔锡酸钴（CoSnO3）阻燃剂,通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其结构、形貌进行表征,并将其应用于PVC的阻燃研究中。当CoSnO3的添加量为15份时,其极限氧指数（LOI）达到35.6％、烟密度等级（SDR）为75.2％、断裂伸长率为168.32%、拉伸强度为 22.50 MPa。通过热重分析（TGA）对阻燃前后PVC的热降解行为进行了初步探讨,研究发现： 经CoSnO3阻燃处理后,PVC样品的初始降解温度降低,高温时的剩炭量增加,表明CoSnO3对PVC材料具有较好的阻燃消烟性能。     

活性炭模板制备铝酸铁及其在软PVC中的阻燃应用

以硫酸铁和硫酸铝为原料,以磷酸处理过的活性炭为模板制备铝酸铁阻燃剂。并通过X射线衍射（XRD）和红外吸收光谱（FT-IR）对合成铝酸铁阻燃剂做了表征。用极限氧指数、烟密度测试其对PVC的阻燃消烟性,当铝酸铁阻燃剂的添加量为5%（质量分数）时,阻燃后软PVC的极限氧指数达到32.8%,烟密度等级为55.45%,拉伸强度为18.36 MPa,断裂伸长率为214%,并通过热重分析对阻燃前后PVC的热降解行为做了研究。结果表明：以活性炭为模板制备的铝酸铁阻燃剂对软质PVC具有较好的阻燃消烟性能。     

Zinc hydroxystannate and zinc stannate as flame‐retardant agents for flexible poly(vinyl chloride)

The flame‐retardant and smoke‐suppressant properties of inorganic tin compounds such as zinc hydroxystannate (ZHS) and zinc stannate (ZS) were investigated in a comparison with alumina trihydrate, magnesium hydroxide, and Sb₂O₃ through the limiting oxygen index test and smoke density test. The flame‐retardant mechanisms were studied through the char yield test, SEM, quantitative analysis, thermogravimetry and differential thermal analysis. The thermal degradation in air of flexible PVC treated with the above compounds was studied by thermal analysis from ambient temperature to 800°C. The results showed that tin compounds such as ZHS and ZS could be used as a highly effective flame retardant for flexible PVC, and it appears that the tin compound may exert its action in both the condensed and vapor phases, but mainly in condensed phases as a Lewis acid. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 1469–1475, 2005     

铝酸锌在阻燃软质PVC中的应用

采用溶胶-凝胶法合成了具有尖晶结构的铝酸锌。用X射线衍射仪、扫描电镜表征合成的铝酸锌。通过热分析方法研究了用铝酸锌作阻燃剂的软PVC从室温到800℃的热降解过程,通过极限氧指数（LOI）、烟密度测试器测试手段研究了铝酸锌对软PVC的阻燃作用。结果表明：采用溶胶-凝胶法合成的铝酸锌具有尖晶结构、粒径较小且分布均匀。添加物质量1．5％的铝酸锌的软PVC样品LOI达29．8,吸光度降至53．0％,达到一般软质PVC的阻燃要求。     

ZnO与Mg(OH)_2在软PVC中的协同阻燃消烟作用

用热分析的方法研究了ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂对软PVC的协同阻燃消烟作用,考察了经阻燃处理的软PVC从室温到800℃的热降解过程,用Kissinger方程给出了热降解反应的活化能。通过极限氧指数(LOI)、剩炭率、烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD)的测定以及用电子扫描显微镜(SEM)对燃烧后所生成炭层的观察,探讨了协同体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品尤其是加入适量ZnO和Mg(OH)2复合阻燃剂的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率、较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。ZnO的加入可改变PVC的热降解过程,使起始降解温度降低,并且使反应的活化能增大,可能属于固相Lewis酸催化机理。     

SnO2和SiO2用于PVC的阻燃消烟及协同作用

研究了二氧化锡和二氧化硅对软PVC阻燃消烟性的影响。通过对极限氧指数、剩炭率、烟密度的测定和DTATG曲线的分析证明,添加8g二氧化锡/二氧化硅复合阻燃剂的PVC的氧指数和剩炭率比未添加的分别增高5.5个单位和4.1%,烟密度降低16.4%,降解活化能分别降低38kJ/mol和23.1kJ/mol,从而证明二氧化锡/二氧化硅复合阻燃剂对于PVC是一种很好的阻燃消烟剂,二氧化锡和二氧化硅有很好的协同作用。同时证明这种复合阻燃剂能代替三氧化二锑,使产品的成本进一步降低。