聚丙烯用化学膨胀型阻燃剂研究进展

综述了聚丙烯用化学膨胀型阻燃剂的研究进展,介绍了无机阻燃协效剂、新型成炭剂在含聚磷酸铵膨胀阻燃聚丙烯体系中的应用效果,以及新型化学膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的使用情况。     

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。     

膨胀型阻燃涂料的制备及性能研究

以聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)作为膨胀型阻燃剂,可膨胀石墨为阻燃协效剂,硅丙乳液为成膜物质,钛白粉为颜填料,水为溶剂制备出了一种可用于铁丝网的环保膨胀型阻燃涂料。通过正交试验确定了膨胀型阻燃剂的最佳配比;通过单一变量因素对成膜物质、阻燃协效剂种类进行了筛选,并对其最佳添加量进行了优化。结果表明:当硅丙乳液的添加量为30%,聚磷酸铵∶三聚氰胺∶季戊四醇∶可膨胀石墨质量比为20∶15∶13∶2时,所制备的膨胀型阻燃涂料具有较好的阻燃性能。     

膨胀型阻燃剂对聚丙烯性能的影响

选用尼龙6（PA6）／聚磷酸铵（APP）／三聚氰胺（MEL）制成膨胀型阻燃剂,讨论了阻燃剂各组分对聚丙烯力学性能的影响;并对制得的阻燃聚丙烯进行了热重分析（GTA）和氧指数等其他阻燃性能的测试,最终获得具有一定阻燃性能、力学性能良好的膨胀型阻燃聚丙烯材料的配方。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6,用ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆;考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明:包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密,热稳定性提高;PP中添加25%ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到30,阻燃性达UL94V-0级,改性PP具有优越的综合性能,耐热水性优于国外同类产品。     

膨胀型阻燃剂阻燃LDPE的研究

本文介绍采用新型膨胀型阻燃剂ＸＳＦＲ并同时添加聚磷酸铵和三聚氰胺对ＬＤＰＥ进行阻燃。采用二次回归正交组合设计的方法对添加阻燃剂后样品的阻燃性能进行了分析，建立了氧指数的二次回归方程，并找出了聚磷酸铵和ＸＳＦＲ之间的最佳配比（质量比）为１．６∶１。此外，对因素与指标的关系以及因素之间的协同效应进行了讨论，同时还对膨胀型阻燃剂的阻燃机理进行了初步探讨。通过试验表明，将ＸＳＦＲ、聚磷酸铵和三聚氰胺联用有较好的协同效应，其中以ＸＳ－ＦＲ的加入量对氧指数的影响最大，三聚氰胺的影响最小。添加本文所述膨胀型阻燃体系，可使材料的氧指数达到２７以上。     

无卤膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用研究

将自制的结晶Ⅱ型聚磷酸铵和成炭剂、发泡剂和其它助剂复配,得到了无卤膨胀型阻燃剂,应用于注塑级聚丙烯中。通过对无卤阻燃聚丙烯阻燃性能、力学性能、电性能等的研究,表明随着阻燃剂用量的增加,阻燃PP的力学性能和电性能均有一定程度的下降。     

膨胀型阻燃剂的研究进展

介绍了膨胀型阻燃剂的组成(酸源、炭源、气源)、分类(有机含磷膨胀型阻燃剂和无机膨胀型石墨阻燃剂)、阻燃机理及研究现状,列举了磷-氮膨胀型阻燃剂和膨胀石墨阻燃剂两种膨胀型阻燃剂的研究及应用现状,并分析了这两种阻燃剂在应用过程中的阻燃机理及阻燃效果。最后提出了要从协同阻燃、表面改性、微胶囊技术等方面来提效膨胀型阻燃剂的发展趋势。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6用ANTI-6对聚丙烯（PP）进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆；考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明：包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密，热稳定性提高；PP中添加25％ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果，氧指数达到30，阻燃性达UL94V～0级，改性PP具有优越的综合性能，耐热水性优于国外同类产品。     

膨胀型钢结构防火粉末涂料的研制

对比了不同类型的阻燃体系在各类粉末涂料中的阻燃防火效果,确定以纯环氧粉末涂料为基体,以聚磷酸铵(APP)-三聚氰胺(MEL)-季戊四醇(PE)三者搭配的膨胀型阻燃体系作为阻燃剂,并辅以其他助剂及填料,系统研究了阻燃剂各组成配比、填料类型及含量、涂装固化条件等对涂层防火效果的影响,得到了适用于钢结构的膨胀型防火涂料产品配方及涂装固化条件。     

微胶囊化膨胀阻燃剂及膨胀阻燃聚丙烯性能的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂(IFR),采用IFR提高聚丙烯(PP)的阻燃性能。运用扫描电子显微镜、氧指数仪和垂直燃烧仪等对IFR阻燃PP体系的表面形态和性能进行分析。结果表明,聚磷酸铵经包覆后粒度增大;当IFR的质量分数达到30%左右时,PP/IFR体系可以获得良好的阻燃效果,其氧指数达到32%,燃烧等级为FV-0级,抑烟效果较明显;力学性能下降不大;断裂面形态良好。     

含淀粉膨胀阻燃剂对聚丙烯的性能影响研究

采用淀粉与磷酸三聚氰胺复配成膨胀型阻燃剂,制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP),利用热重分析法(TG)与差示扫描量热法(DSC)比较了纯PP和阻燃PP的热稳定性及成炭性,研究了阻燃剂对PP阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当阻燃剂用量为35份时,阻燃PP的拉伸强度为17.1 MPa,断裂伸长率为23.5%,弯曲弹性模量为1.62 GPa,弯曲强度为36.36 MPa,氧指数达到26%。     

防潮型膨胀阻燃剂的合成

采用正交试验确定了最佳防潮阻燃剂的配方,并利用傅里叶变换红外光谱分析了结构产物,成功地制备出具有较好阻燃效果和力学性能的防潮型膨胀阻燃聚丙烯。     

分子筛在无卤膨胀阻燃体系中的协效催化作用

考察了分子筛在自制膨胀型阻燃体系(IFR)中的协效催化作用。利用添加分子筛的IFR对聚丙烯(PP)进行阻燃。运用扫描电子显微镜、垂直燃烧仪等对膨胀阻燃PP体系的表面形态和性能进行了研究。结果表明,阻燃PP加入不同的分子筛后,燃烧级数达到V-0级,氧指数最高增加17.86%,有明显的成炭效果,可获得良好的阻燃性能。     

高效膨胀性阻燃剂阻燃玻纤增强尼龙6的研究

以合成高聚合度的聚磷酸蜜胺为主阻燃剂,以自制的阻燃剂F为协同阻燃剂,复配成新型无卤膨胀性阻燃剂ANTI-9。研究了不同摩尔比的蜜胺/磷酸合成的聚磷酸蜜胺对玻纤增强尼龙(PA)6阻燃性能的影响,考察了ANTI-9对玻纤增强PA6的阻燃性能、力学性能的影响。结果表明,当蜜胺/磷酸的摩尔比为1.2时合成的聚磷酸蜜胺的阻燃性能最好,且产率和耐水性也比较好。在玻纤增强PA6中添加25%~30%的ANTI-9时,其阻燃性能可以达到UL94V-0级,且阻燃玻纤增强PA6的综合性能达到国外同类产品的指标。     

E/VAC包覆膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯微观结构研究

利用扫描电子显微镜研究了(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物(E/VAC)包覆法制备的膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯(PP)的微观结构,着重探讨了E/VAC的品种对阻燃PP微观结构与性能的影响,并用傅立叶变换红外光谱表征了反应产物的结构。实验结果表明,采用此法制得的IFR可显著提高其与PP的相容性,具有阻燃、防潮、增韧效果。     

无卤阻燃聚丙烯材料的研究

用自制的膨胀型阻燃剂(IFR)与成炭剂、无机填料复配和聚丙烯(PP)共混,进行燃烧性能测试,考察了共混体系的燃烧行为;利用锥形量热仪研究了表面处理剂对膨胀阻燃体系的影响;用氧指数(OI)分析了阻燃剂及其他助剂在PP中的阻燃作用。结果表明,该阻燃体系既有较好的阻燃效果,又有抑烟作用。     

膨胀阻燃剂/蒙脱土协同作用对聚丙烯性能的影响

以膨胀型阻燃荆(IFR)为阻燃荆、蒙脱土(MMT)为协效剂、PP-g-MAH为增容剂,对聚丙烯(PP)进行阻燃改性.研究了阻燃剂和协效剂对PP燃烧性能、力学性能和加工性能的影响,并运用热重分析(TGA)和差热分析(DTA)表征了阻燃PP的热降解过程,通过扫描电子显微镜(SEM)观察燃烧残余物的炭层形貌.结果表明,MMT的加入削弱了PP/IFR体系的阻燃性能和力学性能,但在一定程度上解决了体系燃烧时的浓烟现象;当IFR用量为35份时,体系的垂直燃烧性能达到FV-0级,燃烧残余物形成致密的炭层,且具有良好的力学性能和加工性能.     

应用混料设计制备无卤膨胀型阻燃剂

应用混料设计方法设计了无卤膨胀型阻燃剂酸源、碳源和气源的混料试验,研究了无卤膨胀型阻燃剂酸源、碳源和气源的比例对阻燃改性聚丙烯材料拉伸强度、冲击强度、熔体流动速率和氧指数的影响。通过分析试验结果得到回归方程,得到了酸源、碳源和气源的优化质量比例为酸源:0.6314,碳源:0.0747,气源1:0.1938,气源2:0.10,对采用优化配方制备的试样进行了性能测试,并利用SEM观察了燃烧后试样的表面形貌。结果表明,利用混料设计方法对无卤膨胀型阻燃剂酸源、碳源和气源进行优化设计是可行的、高效的。     

聚合物膨胀阻燃体系研究进展

阐明了膨胀阻燃剂的组成、选择准则及作用机理，并概述了其研究进展及其发展方向。