滑石粉及其复配阻燃体系对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响

研究滑石粉用量及其与不同阻燃剂复配对三元乙丙橡胶胶料性能的影响。结果表明:随着滑石粉用量的增大,胶料的热稳定性、阻燃性能和物理性能提高;当滑石粉用量为80份时,加入十溴二苯乙烷胶料的氧指数明显增大,热释放速率明显减小,但生烟速率增大;加入聚磷酸铵或硼酸锌胶料的氧指数增大,热释放速率和生烟速率减小。     

填料对乙烯-乙酸乙烯酯橡胶/丁腈橡胶复合材料阻燃性能的影响

以乙烯-乙酸乙烯酯橡胶（EVM）/丁腈橡胶（NBR）共混胶为基体材料,氢氧化镁（MDH）和硼酸锌（ZB）为阻燃剂,通过氧指数法和锥形量热仪对比研究了碳酸钙、滑石粉和白炭黑对复合材料阻燃性能的影响。结果表明,在阻燃剂高填充用量下,3种填料的加入都会降低复合材料的极限氧指数,但对体系燃烧过程的影响稍有差别,其中滑石粉体系的点燃时间最短,但可降低体系的热释放速率峰值和总释放热,对复合材料的拉伸强度有不利影响;碳酸钙对体系的阻燃性能和拉伸强度没有明显的影响;白炭黑对体系点燃时间和总释放热影响不大,但能降低热释放速率峰值,提高复合材料的拉伸强度。     

滑石粉和有机蒙脱土对溴系阻燃聚丙烯材料性能影响的研究

研究了滑石粉及纳米有机蒙脱土（OMMT）对十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃聚丙烯（PP）的阻燃协效作用,评估了滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT的添加量对PP材料阻燃性能、燃烧行为及物理性能的影响。结果表明,滑石粉和OMMT对于DBDPE阻燃PP体系具有显著的协效作用,增加滑石粉和DBDPE用量可以有效提高垂直燃烧性能和极限氧指数水平,添加OMMT可进一步提升垂直燃烧性能和氧指数水平,OMMT还可以显著降低燃烧过程的热/烟释放速率及总量;滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT会在不同程度导致材料拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率的下降。     

金属氧化物对氢氧化镁阻燃EPDM体系性能的影响

研究三氧化二铁、二氧化钛及氧化锌对氢氧化镁阻燃EPDM体系性能的影响。结果表明:氧指数随金属氧化物用量的增大先增大后减小,在三氧化二铁或氧化锌用量为1份、二氧化钛用量为1.5份时分别达到最大值。随着氧化锌用量的增大,烟密度减小,而随着三氧化二铁或二氧化钛用量的增大,烟密度逐渐增大。高温箱式电阻炉燃烧试验结果表明,3种金属氧化物均可以略微增大胶料的残重率,其中三氧化二铁胶料的残重率最大,氧化锌胶料的残重率最小。拉伸强度及压缩永久变形都随着金属氧化物用量的增大而减小。     

磷-氮系膨胀阻燃剂对聚丙烯性能的影响

对阻燃聚丙烯（PP）进行了力学性能测试,利用差示扫描量热仪、热失重分析仪、锥形量热仪和体视显微镜对阻燃PP的各项性能进行了进一步的表征。结果表明,随着磷-氮阻燃剂（IFR-3）用量的增大,PP的拉伸强度和冲击强度先增大后减小;阻燃剂IFR-3能使PP的熔融温度和结晶温度均提高,同时也使PP的分解温度降低,残余物增大;随着阻燃剂IFR-3用量的增大,PP的极限氧指数不断增大;当阻燃剂IFR-3用量为30份时,厚度为3.2 mm的PP试样垂直燃烧性能达到UL 94 V-0级,当阻燃剂IFR-3用量为35份时,厚度为1.6 mm的PP试样达到UL 94 V-0级;阻燃剂IFR-3能够显著降低PP的热释放速率和生烟速率。     

复合阻燃剂FR201在橡胶中的应用研究

研究了复合阻燃剂FR201对乙丙橡胶(EPDM)阻燃性能和物理性能的影响。结果表明,用量相同时,阻燃剂FR201具有比氢氧化镁高的氧指数和相当的烟密度;随着FR201用量增加,乙丙橡胶的氧指数逐渐增大,烟密度逐渐减小。炭黑和FR201具有协同效应,随着炭黑用量增加,氧指数逐渐增加;烟密度先降低后增加呈峰值变化,当炭黑80份时,烟密度最小,达154。白炭黑、氢氧化铝、氢氧化镁、轻质碳酸钙和陶土等无机填料的加入均会降低体系的氧指数,但同样也会减小烟密度。     

纳米氧化镁对木材的阻燃特性

将纳米氧化镁作为阻燃剂利用物理机械混合的方法加入到木粉中,经极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CONE)测试结果表明,纳米氧化镁能显著提高木制品的氧指数,燃烧过程中的热释放速率、热释放量、烟产生速率、总生烟量和CO产率明显降低,具有很好的阻燃效果。经计算纳米氧化镁的加入能够提高样品的残炭率,残炭率提高10%左右。其阻燃机理一方面是由于纳米氧化镁可以作为物理屏障层,起到耐高温绝热和隔绝氧气的作用;另一方面,纳米氧化镁会参与木材的燃烧,改变木材的裂解途径,残留有更多的不可燃物质。     

纳米氧化镁对木材的阻燃特性

将纳米氧化镁作为阻燃剂利用物理机械混合的方法加入到木粉中,经极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CONE)测试结果表明,纳米氧化镁能显著提高木制品的氧指数,燃烧过程中的热释放速率、热释放量、烟产生速率、总生烟量和CO产率明显降低,具有很好的阻燃效果。经计算纳米氧化镁的加入能够提高样品的残炭率,残炭率提高10%左右。其阻燃机理一方面是由于纳米氧化镁可以作为物理屏障层,起到耐高温绝热和隔绝氧气的作用;另一方面,纳米氧化镁会参与木材的燃烧,改变木材的裂解途径,残留有更多的不可燃物质。     

海泡石对聚丙烯复合材料的协效阻燃作用研究

将海泡石(SEP)添加到膨胀阻燃聚丙烯(PP)复合材料中,考察了SEP对该体系的协效阻燃作用。结果表明,SEP的加入使PP复合材料的极限氧指数明显提高,且通过UL94垂直燃烧V–0级测试;热重分析测试表明,SEP明显提高了PP复合材料的热稳定性;锥形量热仪测试发现,SEP的引入明显降低了复合材料的热释放速率及产烟量。加入少量海泡石能减少膨胀阻燃剂的用量,明显改善阻燃复合材料的吸湿性能。     

丁苯橡胶胶料损耗因子的影响因素研究

使用RPA2000橡胶加工分析仪,研究偶联剂Si69用量、白炭黑用量、增塑剂种类、硫化体系和粘合剂RH对丁苯橡胶(SBR)胶料损耗因子(tanδ)的影响。结果表明,加入偶联剂Si69能够减小胶料的tanδ,且偶联剂Si69的最佳用量为白炭黑用量的10%。当白炭黑用量不大于40份、应变小于1%时,随着白炭黑用量的增大,胶料的tanδ减小;白炭黑用量不大于40份、应变大于1%时,随着白炭黑用量的增大,胶料的tanδ增大;当白炭黑用量大于40份时,胶料的tanδ急剧增大。加入不同种类的增塑剂均可使胶料的tanδ增大,其中加入石蜡油的胶料的tanδ比加入白油膏和古马隆树脂的胶料小。随着硫黄用量的增大,硫黄硫化体系胶料的tanδ先减小后增大,硫黄用量为2份时胶料的tanδ最小;硫黄与过氧化物并用硫化体系的胶料的tanδ比单用硫黄胶料小,且随着硫化剂双25用量的增大,胶料的tanδ减小。加入粘合剂RH可减小胶料的tanδ。     

UF/MPOP与PEA/MPOP对木材燃烧性能的影响

分别以脲醛树脂(UF)和纯丙乳液(PEA)树脂为基料,三聚氰胺聚磷酸盐(MPOP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系,制备了膨胀型阻燃涂料。通过热重分析仪对制备的MPOP热稳定性及阻燃机理进行了表征,利用锥形量热仪、极限氧指数测试仪对涂料阻燃性能进行分析。结果表明,与PEA/MPOP相比,UF/MPOP对木材具有更好的阻燃性能,热稳定性和抑烟性能,极限氧指数提高了9.4 %,热释放速率、总热释放量、烟气释放速率降低,在木材表面形成的炭层更加完整。     

用锥形量热仪研究阻燃聚丙烯的燃烧行为

采用锥形量热仪比较了溴系阻燃聚丙烯、无卤阻燃聚丙烯的燃烧行为。结果表明:按UL94标准测试V-0阻燃等级的阻燃聚丙烯复合材料,采用无卤阻燃体系比采用溴系阻燃体系具有更低的热释放速率、烟生成速率和总烟释放量。     

Flame retardant,mechanical, and hot air aging properties of ethylene-propylene-diene monomer/ammonium polyphosphate/nano-silic composite rubber

In this work, effect of the ratio of nonhalogenated flame retardants (ammonium polyphosphate [APP] and nano-silica [nano-SiO₂]) on the mechanical, thermal, and flame retardant properties of ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) composite rubber were investigated. Vulcanization characteristics, high temperature compression permanent deformation, thermal oxygen aging, dynamic thermodynamic analysis, thermal stability, cone calorimetry, limiting oxygen index (LOI), horizontal vertical combustion (UL-94), and scanning electron microscopy were carried out. The experimental results showed that the mechanical properties of the composite rubber decreased with the addition of APP. However, the addition of nano-SiO₂ was found to significantly improve the mechanical properties of the composite rubber when it was incorporated. In terms of flame retardant properties of EPDM composite rubber, the combination of APP and nano-SiO₂ has a synergistic flame retardant effect in comparison to the use of single APP flame retardant. The heat release rate of EPDM composite rubber decreased by 34%, the total heat release decreased by 19%, the LOI increased by 76%, and the flame retardant grade of EPDM composite rubber reached V-0. The EPDM composite rubber fabricated in the present study showed excellent fire resistance and desirable mechanical properties, which are of practical significance for further expanding the application ranges of EPDM rubbers.     

膨胀石墨增效Mg(OH)2无卤阻燃PE的燃烧特性

研究了阻燃剂Ｍｇ（ＯＨ）２和阻燃增效剂膨胀石墨（ＥＧ）在聚乙烯中的添加量及其不同配比对ＰＥ氧指数、热释放速率,发烟量等燃烧性能参数的影响。实验结果表明,在Ｍｇ（ＯＨ）２无卤阻燃ＰＥ中添加适量的ＥＧ具有较好的阻燃增效作用。     

水滑石对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF性能的影响

研究了聚溴化苯乙烯(PBS)对玻纤增强尼龙6(PA6/GF)阻燃和力学性能的影响,并采用锥形量热仪研究了改性水滑石(HT)对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF抑烟作用和燃烧时热释放速率的影响。结果表明,随PBS用量增加,PA6/GF的氧指数增加,阻燃性提高,当PBS质量分数为20%时,PA6/GF的垂直燃烧达到FV-0级;HT燃烧后形成多孔、大比表面积的镁铝复合氧化物,能够有效吸附材料燃烧过程中产生的炭微粒,对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF具有显著的抑烟作用。当HT质量分数为5%时,烟释放速率降低27.6%,且对阻燃PA6/GF的力学性能影响不大。另外,HT使PA6/GF的氧指数和相比漏电起痕指数(CTI)提高。     

Synergistic effect of aluminum hydroxide and nanoclay on flame retardancy and mechanical properties of EPDM composites

The composites based on ethylene–propylene–diene monomer rubber (EPDM) with aluminum hydroxide (ATH), nanoclay, vulcanizing agent, and curing accelerator were prepared by conventional mill compounding method. The thermal stability and the flame retardant properties were evaluated by thermogravimetric analysis (TGA), limiting oxygen index (LOI), UL‐94 test, cone calorimeter, and smoke density chamber tests. The results indicated that the substitution of the nanoclay in the EPDM/ATH composites increased the 50% weight loss temperature and the LOI value, and reduced the peak heat release rate (pk‐HRR), the extinction coefficient (Ext Coef), the maximal smoke density (Dm), and the whole smoke at the first 4 min (VOF4) of the test specimens. The synergistic flame retardancy of the nanoclay with ATH in EPDM matrix could imply that the formation of a reinforced char/nanoclay layer during combustion prevents the diffusion of the oxygen and the decomposed organic volatiles in the flame. The mechanical properties of the composites have been increased by replacing more of the nanoclays into the EPDM/ATH blends. The best loading of the nanoclay in EPDM/ATH composites is 3 wt %, which keeps LOI in the enough value, the V‐0 rating in the UL‐94 test, and the improved mechanical properties with better dispersion and exfoliation of the nanoclays shown by transmission electron microscopy (TEM) micrographs. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 130: 2042–2048, 2013     

四溴双酚-A阻燃体系在HIPS／OMMT复合材料中的阻燃性研究

采用熔融插层法分别制备高抗冲苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料和四溴双酚-A／三氧化二锑（TBBPA—Sb2O3）体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料,透射电镜研究表明,有机蒙脱土均匀地分散于HIPS基体当中,形成了插层复合结构,锥形量热仪和氧指数仪研究表明：与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性有所提高,但阻燃性的提高幅度较有限：与仅添加OMMT时的HIPS／OMMT复合材料相比,添加相同量OMMT时TBBPA—Sb2O3体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料的热释放速率（HRR）和热释放速率峰值（PHRR）均有所降低,氧指数有所增加,且随TBBPA—Sb2O3阻燃剂添加量的增加阻燃性能的提高越明显,但TBBPA—Sb2O3的加入会导致聚合物燃烧过程生烟速率和生烟量的显著增加．因此此类阻燃剂的加入量不宜过高。     

Preparation and investigation of flame‐retardant epoxy resin modified with a novel halogen‐free flame retardant containing phosphaphenanthrene,triazine‐trione,and organoboron units

In this article, a novel flame retardant (coded as BNP) was successfully synthesized through the addition reaction between triglycidyl isocyanurate, 9,10‐dihydro‐9‐oxa‐10‐phosphaphenanthrene‐10‐oxide and phenylboronic acid. BNP was blended with diglycidyl ether of bisphenol‐A to prepare flame‐retardant epoxy resin (EP). Thermal properties, flame retardancy, and combustion behavior of the cured EP were studied by thermogravimetric analysis, limited oxygen index (LOI) measurement, UL94 vertical burning test, and cone calorimeter test. The results indicated that the flame retardancy and smoke suppressing properties of EP/BNP thermosets were significantly enhanced. The LOI value of EP/BNP‐3 thermoset was increased to 32.5% and the sample achieved UL94 V‐0 rating. Compared with the neat EP sample, the peak of heat release rate, average of heat release rate, total heat release, and total smoke production of EP/BNP thermosets were decreased by 58.2%–66.9%, 27.1%–37.9%, 25.8%–41.8%, and 21.3%–41.7%, respectively. The char yields of EP/BNP thermosets were increased by 46.8%–88.4%. The BNP decomposed to produce free radicals with quenching effect and enhanced the charring ability of EP matrix. The multifunctional groups of BNP with flame retardant effects in both gaseous and condensed phases were responsible for the excellent flame retardancy of the EP/BNP thermosets. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 45291.     

海泡石对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响

以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体材料,考察了海泡石的用量对复合材料力学性能及阻燃性能的影响,并与填料白炭黑进行了对比.结果表明,随着海泡石用量的增加,EPDM复合材料的力学性能明显提高,但是不如白炭黑增强效果显著.随着海泡石用量的增加,EPDM复合材料的氧指数呈增加趋势,最大热释放速率及总热释放量都呈降低趋势.与白炭黑...     

O–VMT和二乙基次磷酸铝对PBT/GF的阻燃作用

研究了有机蛭石(O–VMT)和二乙基次磷酸铝(ADP)对玻纤(GF)增强聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)(PBT/GF)的阻燃作用,对复合材料的极限氧指数(LOI)和UL94阻燃等级进行测试,并用热失重和锥形量热仪进行分析。结果发现,ADP可以很好阻燃PBT/GF,加入19%的ADP,复合材料的LOI为33.5%,阻燃达到UL941.6 mm V–0级,相对PBT/GF,其点燃时间、火灾性能指数(FPI)有所提高,热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(AHRR)、总热释放量(THR)及总生烟量(TSR)有所降低。同时加入15%的ADP和2%的O–VMT,复合材料的PHRR,AHRR,THR和TSR相对单独添加17%ADP的材料,分别降低12.8%,9.5%,4.5%和15.9%,FPI提高15.4%,LOI和UL94阻燃也对应提高,O–VMT和ADP在PBT/GF中有协同阻燃作用。