协效剂在膨胀阻燃体系中的应用进展

在膨胀阻燃体系(IFR)中加入适量的协效剂,可以明显提高阻燃材料的氧指数、残炭量以及高温稳定性等,进而改善材料的阻燃效果。本文以协效剂的组成及结构为主线,综述了国内外关于在IFR阻燃体系中使用协效剂的一些研究成果。     

膨胀型阻燃体系中协效剂的研究进展

以协效剂在膨胀型阻燃体系中所起的不同作用为分类依据,将其分为协同成炭协效剂、催化成炭协效剂、改变炭层结构协效剂、吸收自由基类协效剂、抑烟及抑制有害气体释放的协效剂、纳米阻燃协效剂等不同的种类,并对每种协效剂在国内外的使用情况、作用机理、阻燃效果等方面进行了介绍。     

新型三嗪成炭剂的合成及无卤阻燃ABS的研究

合成了一种含氮的无卤的三嗪成炭剂—聚2一乙二胺基-4-苯氧基-1,3,5一三嗪,研究了合成反应的影响因素。利用FTIR,熔点测定仪以及滴定法测定氯产量对其结构和各元素含量进行了表征。研究了在聚磷酸铵和红磷存在的条件下,本成炭剂对丙烯睛一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)的阻燃性能的影响。结果表明,该三嗪成炭剂的合成产率为93.9%,,用其阻燃的ABS表现出较好的阻燃性能。     

ABS新型无卤膨胀阻燃体系的研究

以聚磷酸铵(APP)为酸源,聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)为炭源,探讨了不同比例的APP/PA6T复配对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)燃烧性能及其降解成炭行为的影响。结果表明,当APP含量为25%、PA6T含量为5%时,阻燃体系的极限氧指数达到29%,通过UL-94测试V-1级;再添加2%协效剂次磷酸铝,可通过V-0级。热失重分析表明,PA6T有较好的成炭作用,APP能极大改变PA6T的热分解行为,使ABS/APP/PA6T阻燃体系的高温残炭率大大提高。SEM形貌分析表明,阻燃体系燃烧表面形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构。此外,通过对残炭进行红外分析,发现存在化学键P—O—C,进一步验证了该膨胀阻燃体系的协效成炭行为。     

协效剂对ABS/APP/PA6体系阻燃效应的研究

为了提高膨胀型阻燃体系聚磷酸胺(APP)/尼龙6(PA6)对苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)的阻燃效果,采用极限氧指数法、垂直燃烧法、热失重和扫描电镜分析探讨了协效剂氧化锌、4A分子筛、氧化铝和次磷酸铝对ABS/APP/PA6膨胀型阻燃复合物的协效阻燃效应.结果表明,协效剂的加入显著改善了ABS/APP/PA6体系的阻燃性能,当2%的氧化锌,4A分子筛和次磷酸铝加入时,阻燃体系的氧指数从28.3%分别提高到31.2%,30.8%和33.5%,UL94测定均为V-0级.热失重分析表明,添加剂的加入提高了阻燃体系的热稳定性和高温残炭率.SEM形貌分析显示,协效剂的加入能促进阻燃体系在燃烧后形成更加均匀、致密的炭层结构.     

ABS新型无卤膨胀型阻燃体系的研究

以聚磷酸铵（APP）为酸源,聚对苯二甲酰己二胺（PA6T）为炭源,探讨了不同比例的APP/PA6T复配对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）燃烧性能的影响以及ABS/APP/PA6T阻燃体系的降解成炭行为。结果表明,当APP含量为25 %,PA6T含量为5 %时,阻燃体系的极限氧指数达到29 %,通过UL-94测试V-1级,再添加2 %协效剂次磷酸铝,可通过V-0级。热失重分析表明,PA6T有较好的成炭作用,APP能极大改变PA6T的分解行为,使ABS/APP/PA6T阻燃体系的高温残炭率大大提高。SEM形貌分析表明,阻燃体系燃烧表面形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构;此外,通过对残炭进行红外分析,发现存在化学键P-O-C,进一步验证了该膨胀阻燃体系的协效成炭行为。     

磷系阻燃剂FR/APP协效阻燃PP

采用氧指数测定仪、热重分析仪和锥形量热仪研究了磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)复配体系对聚丙烯(PP)材料阻燃性能的影响.结果表明,FR/APP提高了PP的极限氧指数(LOI)、热稳定性和残炭率,降低了热释放速率.当w(FR)为15%和w(APP)为10%复配阻燃PP时,复合材料的LOI为29.6%.阻燃级别达到UL 94 V-0级.     

膨胀阻燃协效剂研究进展

综述了近年膨胀阻燃剂阻燃协效系统研究进展,协效剂主要有晶体硅铝酸盐类阻燃协效剂、金属盐与金属化合物、尼龙6等成炭剂和无机纳米粒子,根据存在的问题提出和展望了今后发展方向。     

添加剂对ABS/APP/PETA体系协同阻燃作用的研究

为了提高膨胀型阻燃体系聚磷酸胺(APP)/聚对苯二甲酰乙二胺(PETA)对苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)的阻燃效果,并研究一些常用添加剂的协效阻燃机理,采用极限氧指数法、垂直燃烧法、热失重探讨了添加剂4A分子筛、次磷酸铝、有机蒙脱土(OMMT)和双噁唑啉(BOZ)对ABS/APP/PETA膨胀型阻燃复合物的协效...     

膨胀石墨协效剂在膨胀型阻燃涂料中的应用

介绍了膨胀型阻燃涂料的组成和阻燃机理,以及膨胀石墨协效剂在膨胀型阻燃涂料中的应用,并对阻燃技术的发展前景进行了展望。     

聚磷酸铵／季戊四醇复合膨胀型阻燃剂阻燃ABS的研究

通过热重分析、扫描电子显微镜和氧指数等研究了由聚磷酸铵与季戊四醇组成的膨胀型阻燃剂(IFR)对ABS的阻燃作用。与传统的含卤阻燃ABS相比,热失重分析显示,IFR的加入使体系的残炭量显著增加,650℃时ABS的残炭量由不加IFR时的1.9%增至21.32%。扫描电子显微镜观测发现,经IFR阻燃的ABS在燃烧时形成了由无数封闭孔洞构成的蓬松焦化炭层,表明IFR对ABS具有良好的膨胀阻燃效果。在IFR含量为30%时,ABS的氧指数可达27.4%。     

膨胀石墨在聚乙烯中阻燃协效作用的研究

以膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配组成膨胀型阻燃剂，应用于高密度聚乙烯(PE-HD)中。热分析表明APP／FG的添加使得PE-HD材料的热稳定性增强，降解过程变缓，剩炭率增加。氧指数(LOI)结果表明APP／EG具有良好的阻燃协同作用。扫描电镜(SEM)显示APP／EG的加入可使得PE-HD样品生成连续致密的炭层。同时力学性能研究表明APP／EG对材料的力学性能的影响比其它膨胀型阻燃剂要小。     

MPP/PER/APP阻燃PP的阻燃及热裂解行为

采用聚磷酸蜜胺(MPP)／季戊四醇(PER)／聚磷酸铵(APP)三元膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯(PP),测定了阻燃PP的极限氧指数(LOI)、UL94V阻燃性及热稳定性,以傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了阻燃PP的热分解残余物。以锥形量热仪(CONE)测定了阻燃PP的诸多与火灾有关的阻燃参数,包括释热速度、质量损失速度、总释热量、有效燃烧热、比消光面积及引燃时间等,以光电子能谱(XPS)测定了阻燃PP残炭表面的元素组成及XPS曲线拟合数据,还以扫描电镜(SEM)观测了阻燃PP残炭的形态。     

苯氧基三嗪聚合物的合成及膨胀阻燃ABS的研究

合成了一种苯氧基三嗪聚合物,研究了合成反应的影响因素。利用FTIR、熔点测定仪、元素分析仪以及银定量法测定氯含量、磷钼酸喹啉重量法测定磷含量等方法对其结构进行了表征。将此苯氧基三嗪聚合物与聚磷酸铵和红磷复配为膨胀型阻燃剂,研究了此阻燃剂对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,该苯氧基三嗪聚合物的合成产率比较理想,用其复配的膨胀型阻燃剂对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表现出较好的阻燃性能及力学性能。     

Synergistic Effect of the Charring Agent on the Thermal and Flame Retardant Properties of Polyethylene

Summary: A new charring agent (CA), a derivative of triazines, was synthesized. The flame retardancy and thermal behavior of a new intumescent flame‐retardant (IFR) system for PE (PE‐IFR) were investigated by limited oxygen index (LOI), UL‐94 test, thermogravimetric analysis (TGA), and FTIR spectroscopy. The TG curves shows that the amount of residue of IFR‐PE system are largely increased compared to those of PE at temperatures ranging from 350 to 700 °C. The new PE‐IFR system can apparently reduce the amount of decomposing products at higher temperatures and promotes the formation of carbonaceous charred layers. It showed a distinct synergistic flame retardant effect (SE) between nitrogen and phosphorus. The flame retardant PE composition was optimized to achieve a LOI value of 31.2 and UL‐94 V‐0 performance with the synthesized charring agent, ammonium polyphosphate (APP).

TG curves of PE, APP, CA, and different PE/CA/APP systems.     

含磷硅高分子阻燃剂与聚磷酸铵对EVA的协效阻燃作用

研究了聚酯型磷-硅无卤阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃及力学性能的影响。结果表明,添加为40 %（质量分数,下同）的由EMPZR和APP所组成的复合阻燃剂得到的阻燃EVA材料,其极限氧指数达到28.6 %,垂直燃烧测试达到V-0级,拉伸强度为6.4 MPa,断裂伸长率达592 %。热失重分析测试表明,阻燃EVA材料的热失重速率较纯EVA有明显下降;成炭率显著提高,阻燃EVA在800 ℃时残炭量为15 % ,纯EVA仅为0.2 %。通过扫描电子显微镜对残炭形貌进行表征,以及对氧指数测试前后的阻燃EVA材料的红外图谱分析,表明EMPZR与APP在EVA中具有协效阻燃作用。     

聚磷酸铵为主的膨胀型阻燃剂的协效研究进展

综述了近年来以聚磷酸铵（APP）为主的膨胀型阻燃剂用协效剂的开发和应用研究进展。介绍了膨胀型阻燃剂及其协效剂在高分子材料中的应用。重点论述了分子筛类的硅铝酸盐、金属氧化物及其盐类、金属氢氧化物、膨胀石墨等协效剂与膨胀型阻燃剂的协同阻燃机理。协效剂的加入能明显提高膨胀型阻燃剂的阻燃效率,减少了阻燃剂对基体性能造成的不利影响。同时,各类协效剂的成功开发为APP的表面改性和微胶囊化研究提供了有力的指导。