活性阻燃剂对复合材料阻燃及力学性能的影响

研究了活性阻燃剂、含卤阻燃剂及二者协同作用对玻璃纤维/环氧树脂复合材料的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明复合材料达到同样的阻燃性能活性阻燃剂的添加量明显低于含卤阻燃剂的用量。当二者比例为1:1时,可以起到很好的协同作用,其复合材料的氧指数可以达到28,相比于只添加含卤阻燃剂达到同样阻燃性能的复合材料其力学性能得到明显提高。     

Mg（OH）2/APP/IPPP/SiO2阻燃剂对SEBS阻燃性能的研究

采用正交实验,使用热压机制备了含阻燃剂和55#白油的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）复合弹性体,对其进行了力学性能、极限氧指数、水平燃烧测定和差热分析,探讨了阻燃剂对其阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明：55#白油/氢氧化镁/APP/IPPP/SiO2/SEBS的质量比为3/0.2/3/0.25/0.05/1时,SEBS复合弹性体的阻燃性能和力学性能较好,拉伸强度为0.7 MPa;在89～777℃范围内碳残留量高达31.43%,水平燃烧符合GB/T 2408的FH-1级,极限氧指数为24。     

铝/磷/氮三元体系阻燃PU硬泡的制备与性能研究

以氢氧化铝、三聚氰胺和聚磷酸铵为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,研究了添加氢氧化铝前后阻燃剂用量对聚氨酯(PU)硬泡的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,铝/磷/氮复配阻燃体系的阻燃效果优于磷/氮阻燃体系,阻燃剂总添加量达30份时,PU硬泡同时具备较好的阻燃性能和力学性能,氧指数为32,烟密度为74,平均燃烧时间为31 s,其压缩强度和拉伸强度分别为6.52 MPa和6.16 MPa。     

无卤阻燃剂影响玻璃纤维增强聚丙烯性能的研究

以聚丙烯为基料,短切玻璃纤维为增强材料,添加氮–磷膨胀型阻燃剂,制备了无卤阻燃剂增强聚丙烯复合材料。研究了阻燃剂的含量对复合材料拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度和氧指数的影响。结果表明:不同含量的阻燃剂对聚丙烯/玻璃纤维/无卤阻燃复合材料的力学性能及阻燃性能有不同程度的影响;阻燃剂和玻璃纤维添加质量份分别为25、18的情况下,复合材料的性能最均衡,复合材料的力学性能及阻燃性能最优。     

硅烷偶联剂在膨胀阻燃聚丙烯复合体系中的应用

用乙烯基硅烷偶联剂(A-172)对膨胀阻燃剂(IFR)进行表面改性,研究了该阻燃剂对聚丙烯(PP)体系力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:当A-172/IFR/PP为0.5/22.5/77.5时,体系的力学性能基本不变,但阻燃性能得到了改善。其中氧指数同比提高了22.5%,体系的热释放速率峰值和烟释放速率峰值同比分别下降了9.7%和98.75%。     

膨胀型阻燃剂对PBT阻燃性能及力学性能的影响

通过熔融共混制备出了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/膨胀型阻燃剂(IFR)复合材料,采用UL 94垂直燃烧、极限氧指数测试(LOI)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸和冲击测试来表征其阻燃性能和力学性能;系统地研究了不同含量的IFR对PBT阻燃性能、力学性能的影响。实验结果表明,随着阻燃剂IFR含量的增加,PBT/IFR复合材料的阻燃性能逐渐提高,但其力学性能相应地下降。当阻燃剂质量分数为30%时,达到V-0级,综合性能最佳。     

超支化膨胀型阻燃剂的合成及其在PVG输送带中的应用研究

将超支化结构引入膨胀型阻燃剂中,合成了一种超支化膨胀型阻燃剂,研究了不同代数及添加量的超支化膨胀型阻燃剂对丁腈橡胶/聚氯乙烯糊树脂(PVG)输送带覆盖胶阻燃性能和力学性能的影响。研究结果表明,超支化膨胀型阻燃剂在对带体力学性能影响较小的情况下能较大提升橡胶输送带覆盖胶层的氧指数,在阻燃剂添加量为30.0%(质量分数)时,氧指数可达到31%,具有较好的阻燃性能。     

煤矸石/氢氧化铝对软质PVC阻燃性能的影响

考察了氢氧化铝用量对软质PVC极限氧指数的影响,以及复合使用氢氧化铝、煤矸石对软质PVC极限氧指数及力学性能的影响。结果表明:在500 g PVC中加入125 g氢氧化铝、10 g煤矸石时,软质PVC具有较好的阻燃性能和力学性能。因此,当软质PVC对阻燃性能的要求不高时,可以用氢氧化铝/煤矸石来替代三氧化二锑等较贵的阻燃剂,从而降低成本。     

膨胀型阻燃剂对热硫化硅橡胶阻燃性能的影响

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）对甲基乙烯基硅橡胶的硫化特性、力学性能和阻燃性能的影响,通过观察硅橡胶的燃烧灰烬,研究了硅橡胶的燃烧行为和膨胀型阻燃剂对硅橡胶的阻燃机理。结果表明,随着阻燃剂APP用量的增大,硅橡胶的正硫化时间延长,焦烧时间缩短,力学性能下降,阻燃性能提高。不加阻燃剂的硅橡胶的氧指数为27.4%,当APP用量为40份时,硅橡胶的氧指数为28.6%,垂直燃烧等级为FV-0级;随着膨胀型阻燃剂APP/PER/MEL用量的增大,硅橡胶的氧指数增加,当APP/PER/MEL用量分别为30/5/5份时,硅橡胶的氧指数为32%,垂直燃烧等级为FV-0级。硅橡胶的燃烧灰烬具有明显的＂壳-芯＂结构,表明燃烧过程中硅橡胶分子链和填料发生了相分离,其中壳层为白色致密物,随着膨胀型阻燃剂用量的增大,芯层颜色由半透明白色转变为黑色,表明膨胀型阻燃剂有利于成炭阻燃。     

Zn（BO3）2／APP／IPPP阻燃剂对TPR复合材料性能影响的研究

根据正交实验,使用热压机制备了含阻燃剂的TPR复合弹性体,对其进行力学性能、极限氧指数、水平燃烧测定和差热分析,探讨阻燃剂对其阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明：Zn（BO3）2／APP／IPPP／TPR的质量比为0．280／0．176／0．070／1时,TPR复合弹性体的阻燃性能和力学性能较好,拉伸强度为1．33MPa;在89—777℃范围内炭残留量高达20．04％,水平燃烧符合GB／T2408的FH-1级,极限氧指数为20．4。     

十溴二苯醚与Sb2O3对EPDM/PP的阻燃化研究

用氧指数、力学性能、热失重分析方法研究了十溴二苯醚(FR-10)以及与Sb2O3配合使用对三元乙丙橡胶／聚丙烯(EPDM／PP)阻燃耐热性和力学性能的影响。结果表明。单独使用FR-10或Sb2O3对EPDM／PP有一定的阻燃作用,但效果不明显;FR-10与Sb2O3配合使用具有明显的协同阻燃作用,阻燃效果较好。阻燃剂的加人会使共混体系的力学性能下降。加人FR-10及其与Sb2O3的配合物虽然降低了EPDM／PP的起始失重温度。但不影响其正常使用。     

Experimental investigation of related properties of asphalt binders containing various flame retardants

The improved flame retardancy of asphalt binders containing various kinds of flame retardants including antimony trioxide, decabromodiphenyl ether (EBPED), aluminium trihydroxide (ATH) and zinc borate (ZB) under different additive concentrations was investigated by limited oxygen index (LOI) and differential scanning calorimetry (DSC) test. To assess the effects of the type and concentration of the flame retardants on rheological properties of asphalt binders, the softening point, penetration, ductility, storage stability and viscosity were tested. The thin film oven test (TFOT) was used to investigate the effect of short-term oxidation on flame-resistant asphalt binders. Experimental results indicated that all of selected flame retardants had a relatively small effect of rheological properties of the asphalt binders, but a great effect on flame retardancy. Asphalt binder with LOI of 25.9 was obtained by adding 6 wt% mixed flame retardants of EBPED: antimony trioxide: ZB=3:1:1 by mass. Asphalt binder was transformed from inflammable materials into flame retardant materials. Therefore, the asphalt binder with both good flame retardancy and rheological properties is a novel road functional material to meet two respects' demands as flame retardant materials and road materials at the same time.     

阻燃抗静电聚乙烯塑料的研究

采用共混改性技术,将十溴联苯醚、氧化锑、导电炭黑、纳米碳酸钙等按不同比例加人到聚乙烯树脂中,获得了完全满足煤矿井下用瓦斯抽放管要求的阻燃抗静电PE塑料.考察了上述添加物及其添加量对聚乙烯阻燃、抗静电和机械性能的影响.结果表明,PE的阻燃抗静电性受分散体系、阻燃剂、抗静电剂等助剂的添加量及配比影响,纳米碳酸钙的加入对PE的导电性能有改善,对阻燃性能无明显影响;十溴与氧化锑的质量比以4/1为好,炭黑及EVA的加人提高了PE塑料的阻燃性;添加纳米碳酸钙在保持良好的冲击韧性的同时,能明显提高体系的拉伸强度,并且对抗静电性能有促进作用.     

EPDM/PP 材料阻燃性研究

用氧指数测定和力学性能测定方法研究了十溴二苯醚(FR-10)及其与三氧化二锑(Sb2O3)、红磷配合使用对三元乙丙橡胶(EPDM)／聚丙烯(PP)阻燃性能和力学性能的影响。结果表明，FR-10对EPDM／PP有阻燃作用，但效果不明显。FR-10与Sb2O3和FR-10与红磷在EPDM／PP中并用有协同阻燃作用；阻燃剂的加入会使共混体系的力学性能下降,FR-10与红磷的并用阻燃剂比FR-10与Sb2O3的并用阻燃剂阻燃效果好，对力学性能的不利影响亦较小。     

环保型溴—锑阻燃体系在聚苯乙烯中的应用

用十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb_2O_3)组成的协效阻燃体系作为聚苯乙烯(PS)的阻燃剂,采用熔融共混制备PS片材,并探究了不同配比下,Br/Sb阻燃剂的阻燃效果。结果表明,DBDPE和Sb_2O_3之间存在很好的协效作用,Br/Sb阻燃剂的加入明显提高了PS的热稳定性及阻燃性能。当PS/(Br+Sb)的质量比为83/17(其中Br/Sb质量比为17/3)时,片材的阻燃性能最佳,其UL94测试达到V–0级别,极限氧指数可达30.1%。在力学性能方面,Br/Sb阻燃剂的加入对PS材料的冲击强度影响较小,其拉伸强度有明显降低。     

少烟三元乙丙橡胶材料研制

以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体材料，三氧化二锑、十溴苯醚为阻燃剂制备了材料配方，试验了三氧化二锑(Sb22O3)、十溴苯醚(DBDPO))配比对材料烟雾和力学性能的影响，测试了材料的氧指数，可见光的透过率，自熄性等。结果表明，DBDPO与EPDM的相容性比较好，Sb2O3的相容性则相对比较差，两者都可以提高材料的阻燃性能。以4045EPDM橡胶为基体材料，当EPDM100g，白炭黑10g，二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)2g，ZnO5g，促进剂M1g，硬脂酸2g，硫磺3g，Sb2O3和DBDPO质量比为20．0／40．0，可以获得具有较好力学性能的少烟EPDM橡胶材料。     

十溴二苯乙烷协同芳纶纤维增强阻燃聚丙烯复合材料的性能研究

以十溴二苯乙烷三氧化二锑（DBDPE Sb2O3,D S）为阻燃剂,芳纶纤维（AF）为增强材料,制备了阻燃增强PP复合材料,同时研究了AF和D S对PP复合材料力学、阻燃、热稳定性能和断面形貌的影响。结果表明,PP/AF/D S的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度较PP分别提高了41 %、48 %和117 %,垂直燃烧达V 0级。此外,AF和D S在提高残炭量和热稳定性及降低热释放量方面都表现出良好的协同效应,而AF体现出较好的抗融滴作用。     

Halogen-modified impact polystyrenes: Quantification of preflame phenomena

A novel flash thermolysis technique was developed and used to elucidate factors which control preflame phenomena in halogen-modified impact polystyrenes. The interrelation between the flux of fuel from impact polystyrene, the flux of flame quenching agents from decabromodiphenyl oxide and metal oxides, and the formation of char was quantified in flash thermolysis experiments at >500°C. The results were correlated with the performance of materials in a standard flammability rating test. In contrast to existing theories of flame retardancy via aromatic halide–antimony trioxide systems, it was found that polymeric free radicals generated during the burning process participate in the halogen release mechanism. The temperature for the halogen release is proportional to the bond strengths of the matrix resin. The specific role of polybutadiene in halogen-modified impact polystyrene was recognized to include impact modification, halogen release synergism, and the reduction of dripping tendencies during burning.     

阻燃剂与芳纶浆粕对三元乙丙橡胶性能影响的研究

以十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑和硼酸锌等作阻燃剂,以超细芳纶浆粕短纤维作耐烧蚀材料,通过共混方式制备了EPDM阻燃材料和耐烧蚀材料。研究了EPDM阻燃复合材料的阻燃性能、物理机械性能和燃烧炭化层微观结构形态。结果表明,三氧化二锑/硼酸锌/DBDPE用量分别为8份/20份/20份时,阻燃复合材料极限氧指数可达26.9%,垂直燃烧级别达到UL94—V0级;加入60份DBDPE时,极限氧指数达到36.3%;DBDPE/三氧化二锑/硼酸锌用量分别在60份/15份/20份以下时,对EPDM硫化胶拉伸性能无不利影响;三氧化二锑能明显提高DBDPE的阻燃性能;加入硼酸锌后氧指数略有提高,且明显改善抑烟效果和成炭效果;加入芳纶浆粕短纤维,对阻燃性能影响不大,但能明显改善炭化层致密性。     

Effect of hexabromocyclododecane and antimony trioxide on flame retardancy of bisphenol A epoxy resin

In the present work, the hexabromocyclododecane and the antimony trioxide were introduced into the bisphenol A epoxy resin to improve its flame retardancy. The effects of hexabromocyclododecane and antimony trioxide on flame retardancy of bisphenol A epoxy resin were estimated according to ASTM D2512-95 (2008). The specimen cured by T-31, with the addition of hexabromocyclododecane, did not show any flash and explosion during the 20 times of mechanical impact, whereas slightly empyreumatic scent was detected. The explosion was observed for the other specimens. The resin particles on the surface of the specimen after the mechanical impact were more than that before the mechanical impact, which was attributed presumably to the mechanical impact at the low temperature resulted in the crushing of the resin materials. It also indicated that bisphenol A epoxy resin cured by 593 with antimony trioxide at the low temperature had low flexibility. The XPS analysis confirmed that the surface of the specimen observed explosion was readily reacted with liquid oxygen. The O/C ratios of the specimen cured by T-31, with the addition of hexabromocyclododecane, before and after the mechanical impact were statistically approximate to 0.223 and 0.238, respectively, which revealed that the specimen was compatible with liquid oxygen.