阻燃抗静电改性聚丙烯复合材料性能研究

基于阻燃剂ANTI?660及抗静电剂单苷酸甘油酯（Gm）制备了聚丙烯（PP）复合材料,采用水平垂直燃烧测试仪、氧指数测试仪、表面电阻测定仪、万能试验机和摆锤式冲击试验机等研究了阻燃剂和抗静电剂对复合材料阻燃性能、抗静电性能和力学性能的影响。结果表明,在阻燃剂含量为18.0 %（质量分数,下同）,抗静电剂含量为2.0 %时,复合材料的极限氧指数（LOI）达到26.0 %,UL 94测试达到V?0级,表面电阻下降到1.7×10¹² Ω;添加阻燃抗静电体系的复合材料相比于添加纯阻燃剂的复合材料整体力学性能改变不明显,但仍具有较好的综合力学性能。     

无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的研制

以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)制备了矿用PA6/GF复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,抗静电剂163及抗静电剂190的加入能提高PA6/GF复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2时,材料表面电阻率降低至9.7×107Ω;阻燃剂ADP的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15%时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。     

次磷酸铝/磷腈衍生物协效阻燃PBT的性能研究

将次磷酸铝(AHP)与六对醛基苯氧基环三磷腈(HAPCP)复配后添加到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中制备阻燃PBT材料,通过氧指数和垂直燃烧(UL 94)测试研究了材料的阻燃性能,通过热重分析(TGA)技术研究了材料的热稳定性及成炭性能,同时还研究了AHP与HAPCP的质量比对PBT材料阻燃性能的影响。结果表明:AHP用量为18%时,PBT可通过UL 94V-0测试,氧指数为23.8%;而AHP与HAPCP以15:1复配后用于PBT的阻燃,当复合阻燃剂用量为16%时,PBT材料就能通过UL 94V-0测试,氧指数达到了25.3%,表明HAPCP与AHP对PBT具有很好的协效阻燃作用。阻燃剂AHP和HAPCP的加入使PBT材料的起始热分解温度由336℃降至324℃,但材料在700℃的残炭率由0.7%提高到15.9%,表明阻燃剂的加入促进了材料提前降解成炭,形成的炭层能有效阻止氧气和热量进入材料内部,抑制可燃气体的逸出,阻止了基体材料的进一步降解和燃烧,从而提高了材料的阻燃性能。     

阻燃PLA复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用熔融共混技术,将二乙基次膦酸铝（ADP）引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列阻燃聚乳酸复合材料(FR-PLA)。在此基础上,采用热重分析、极限氧指数、UL 94垂直燃烧、微型量热测试研究了二乙基次膦酸铝对阻燃聚乳酸复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。结果表明,ADP可以有效提高复合材料的阻燃性能,30 %（质量分数,下同）的ADP使得PLA/ADP30通过UL 94 V-0级别,极限氧指数达到31.6 %（体积分数,下同）; ADP使得阻燃PLA复合材料的初始分解温度降低,但明显提高复合材料的成炭性; ADP使得复合材料的热释放速率峰值明显下降,PLA/ADP30热释放速率峰值为290 W/g,相对于PLA下降37.1 %,明显降低复合材料的火灾危险性。     

RDP与葫芦脲协同阻燃聚碳酸酯的研究

采用间苯二酚二苯基磷酸酯（RDP）复配大环分子葫芦［6］脲（CB［6］）对聚碳酸酯（PC）进行无卤阻燃改性。通过极限氧指数仪、锥形量热仪、热失重分析仪及扫描电子显微镜测试分析了阻燃体系的阻燃性能、热性能及燃烧炭层的微观形貌。结果表明,RDP与CB［6］复配质量比为6∶2时阻燃效果最好,材料的极限氧指数达到32.5 %,通过UL 94 V-0级,热释放速率峰值(PHRR)降低至266 kW/m2;复配阻燃体系的加入改善了PC热稳定性,提高了阻燃复合材料的残炭率;复配阻燃体系能促进形成连续致密的膨胀炭层。     

磷系阻燃剂对PC/ABS共混物燃烧性能的影响

通过磷系阻燃剂(FR)阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)共混物,制备阻燃材料,研究磷系阻燃剂对PC/ABS阻燃复合材料的燃烧行为和热稳定性的影响。通过UL94垂直燃烧测试、极限氧指数(LOI)测试、马弗炉测试等表征方法,对PC/ABS阻燃复合材料的燃烧行为进了系统的研究。结果表明,磷系阻燃添加量为15%时,PC/ABS阻燃复合材料能够达到UL94 V-2级,LOI的值为29.3%,高温时的残炭量由11.2%提高到20.8%。其中FR阻燃剂在高温下可以产生磷酸酯类黏稠难燃物质,能够有效地起到凝聚相阻燃作用,提高了PC/ABS共混物材料的阻燃性能,表现出良好的阻燃效果。     

新型永久抗静电阻燃ABS材料的制备与性能研究

采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基体树脂,通过添加永久性抗静电剂聚醚-聚酰胺共聚物(MH2030)和阻燃剂十溴二苯乙烷,经过熔融共混技术制备永久型抗静电阻燃ABS材料。通过氧指数、水平垂直燃烧、锥形量热仪、自动化冲击仪、热失重分析、差示扫描量热仪、表面电阻仪和扫描电子显微镜等手段,研究了该抗静电阻燃ABS材料的阻燃性、热性能、抗静电性能和力学性能等,并考察了放置时间和湿度对该材料抗静电性能的影响。结果表明,当MH2030质量分数为10.0%时,阻燃剂含量为12.0%时,体系的极限氧指数达到28%,UL94阻燃等级达到V-0级,表面电阻率达到108Ω,同时该材料具有优异的力学性能和加工性能,抗静电性能持久稳定。     

无机填料填充PE-LD/EVA合金的导热及阻燃性能

采用氧化铝（Al2O3）为导热填料、氢氧化镁［Mg(OH)2］为阻燃填料,以低密度聚乙烯（PE-LD）和乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）为基体树脂制备导热阻燃复合材料。通过导热性能测试、燃烧行为表征（极限氧指数和垂直燃烧测试）以及热重分析研究了PE LD/EVA/Al2O3/Mg(OH)2复合材料的导热性能、阻燃性能及热稳定性。结果表明,含有50份Al2O3及50份Mg(OH)2的复合材料,在PE-LD/EVA质量比为1/1时,热导率可达到1.21 W/m·K;材料的阻燃性能及热稳定性都随 EVA 含量的增加而增大,极限氧指数从27.0 % 提高到31.5 %,UL 94 垂直燃烧从无等级提高到V-0级,残炭率从46.5 %提高到57.7 %。     

改性钠基膨润土协同卤锑阻燃LDPE的研究

采用钠基膨润土(Na-MMT)、卤锑复配阻燃剂和低密度聚乙烯(LDPE)树脂制备了阻燃复合材料,研究了改性Na-MMT协同卤锑复配阻燃剂对LDPE阻燃材料的燃烧性能、力学性能及热性能的影响。结果表明:改性Na-MMT替代部分卤锑复配阻燃剂时,其垂直燃烧等级均达到UL94 V-0级,极限氧指数均在32.0%以上。当改性Na-MMT质量分数为8%时,阻燃材料的极限氧指数达到33.8%;当改性Na-MMT质量分数为16%时,阻燃材料的力学性能最优。     

有机-金属杂化化合物阻燃聚丙烯的研究

将有机-金属杂化三嗪化合物（SCTCFA-ZnO）与聚磷酸铵（APP）复配制备了膨胀型阻燃剂（IFR）,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、锥形量热分析、热失重分析和扫描电子显微镜分析等表征方法研究了SCTCFA-ZnO/APP的协同作用对PP复合材料阻燃性能的影响。结果表明,APP与SCTCFA-ZnO复配可以有提高PP材料的阻燃性能,当IFR的添加量为25 %（质量分数,下同）,且APP/SCTCFA-ZnO的质量比为2/1时,复合材料的极限氧指数最高,达到31.1 %,达到UL 94 V-0级;IFR可提高复合体系的温热稳定性,阻燃复合材料燃烧后会形成一层致密、连续的炭层,从而起到良好的阻燃效果。     

疏松型纳米氢氧化镁阻燃聚丙烯

以聚丙烯(PP)为基体,疏松型纳米氢氧化镁(LN-MH)为主阻燃剂,红磷和炭黑为协同阻燃剂,制备了阻燃材料。实验结果表明:包覆剂A8使PP／LN-MH复合材料[(m(PP)／m(LN-MH)为100:40)]力学性能最佳;偶联剂KH550和接枝物又进一步提高了复合材料的力学性能,使PP／LN-MH复合材料和纯PP相当;LN-MH的加入提高了PP的熔融峰温度,降低了结晶度和热失重起始温度,接枝物的加入进一步提高了熔融峰温度,相对增加了结晶度;红磷和炭黑的加入表现出良好的协同作用,在低LN-MH填充量时,加入9 phr红磷或7 phr红磷和5 phr炭黑后阻燃级别达到UL 94 V-0级;通过偶联剂和接枝物进一步改性,能够使复合材料在达到阻燃要求的同时保持良好的力学性能。     

十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯

以十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb2O3)作为复合阻燃剂，对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行改性。研究了复合阻燃剂对PBT的燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响，并其对阻燃机理进行了探讨。结果表明，阻燃剂DBDPE／Sb2O3对PBT具有良好的阻燃效果，热稳定性能基本不变，而其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度都随阻燃剂用量的增加先增后降，阻燃剂的用量不宜过大。     

双层包覆次磷酸铝及其阻燃PBT

将密胺树脂-硼酸锌作为囊材,对次磷酸铝(AHP)进行双层包覆,形成一种具有核壳结构的双层包覆阻燃剂DE-AHP。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、热重(DTG)等方法对产物进行表征。将DE-AHP与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行熔融共混,采用锥形量热仪、氧指数仪等设备研究了DE-AHP的加入量对PBT复合材料阻燃性能的影响。结果表明,双层包覆提高了AHP的热稳定性,热分解温度由纯AHP的327℃升高到378℃,且700℃时的残炭量也明显提高。在PBT中添加20%的DE-AHP,复合材料的极限氧指数为27.6%,能够达到UL-94 V-0阻燃等级,且其热释放速率峰值、总热释放量、总烟释放量显著降低。     

PBT/OMMT纳米复合材料的性能研究

采用原位聚合方法制备了聚时苯二甲酸丁二酯(PBT)/有机膨润土(OMMT)纳米复合材料.结果表明,含质量分数3%左右OMMT的PBT/OMMT纳米复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度较纯PBT分别提高16.5%、11.3%和9.9%,热稳定性小幅提高.OMMT与阻燃剂混合使用,可大幅提高材料的阻燃性能,较纯PBT...     

无卤阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为

利用锥形量热仪(CONE)和热失重分析(TG)研究了化学膨胀阻燃剂(IFR)、氢氧化铝/红磷(Al(OH)3/P)及二者复合阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为。结果表明,阻燃剂用量为40份,聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)质量比为3∶1时,SBR/APP/PER的热释放速率及生烟速率均大幅度下降,阻燃效果较好;Al(OH)3与P质量比为26∶14时,可有效降低SBR/Al(OH)3/P的热释放速率,但生烟速率较大;将APP/PER∶Al(OH)3/P=1∶1复配,SBR/IFR/Al(OH)3/P的热释放速率和生烟速率没有进一步改善,协同效应不明显。热失重研究表明,空气气氛下,试样SBR/IFR/Al(OH)3/P在300~500℃时,Al(OH)3/P反应使得SBR分解速度下降;在500~800℃时,APP与PER形成炭层,有效地起到隔热隔氧的作用,从而抑制炭黑的分解;两者复合使用,使阻燃SBR分解速度降低,热稳定性提高。     

PBT/TPU/DOPO-MA阻燃复合材料的制备及性能

通过使用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷朵菲-10-氧化物（DOPO）和马来酸酐反应合成制备DOPO衍生物阻燃剂DOPO-MA,并且其结构使用傅里叶红外光谱分析（FTIR）和核磁共振氢谱分析（¹H NMR）技术进行表征。将阻燃剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和热塑性聚氨酯（TPU）熔融共混以制备PBT/TPU/DOPO-MA阻燃复合材料。通过运用锥形量热、UL-94、极限氧指数（LOI）、热重分析（TGA）、差热分析（DSC）和力学测试,研究了阻燃剂对复合材料的性能影响。测试结果表明,PBT/TPU/DOPO-MA复合材料具有良好的阻燃性能,加入10％DOPO-MA后,LOI从23.2增加到31.6,可达到UL-94 V-1等级,热释放率峰值（PHRR）和最大成热辐射速率（MAHRE）值降低;热重分析测试结果表明,添加DOPO-MA可以使得阻燃复合材料的热稳定性有显著的提高,当加入10％DOPO-MA后,残炭量可从6.87增加到14.36。此外,随着DOPO-MA含量的增加,阻燃复合材料的结晶度可得到一定的提高。     

防爆电容器盖板用阻燃增强PBT复合材料的研制

采用自制的阻燃协效剂制备了本色及黑色阻燃增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料。该材料具有较高的阻燃等级,较高的力学性能,其相对漏电起痕指数(CTI)达到300 V,灼热丝起燃温度(GWIT)达到800℃,同时该材料具有优异的耐热性能,可广泛应用于断路器外壳及电容器领域。     

阻燃,抗静电NBR／PVC热塑性弹性体的制备

用动态硫化法制备了具有阻燃、抗静电性能的丁腈橡胶／聚氯乙烯热塑性弹性体,研究了橡塑共混比、导电炭黑、阻燃剂、硫化剂用量以及返炼等对ＴＰＥ的导电性、阻燃性及力学性能的影响。结果表明,为得到综合性能较好的热塑性弹性体,较适宜的制备条件为ＮＢＲ／ＰＶＣ配比为６０／４０、导电炭黑用量为３０、氢氧化铝用量为４０、硫黄用量为１．３。     

溴化聚苯乙烯对PBT/EPDM合金的阻燃改性

采用溴化聚苯乙烯阻燃剂对PBT/EPDM合金进行改性,研究了阻燃剂含量对PBT/EPDM合金力学、阻燃性能和热稳定性的影响.研究结果表明:随着阻燃剂含量的增加,PBT/EPDM合金的阻燃等级、极限氧指数均有显著提高.TGA曲线显示,随着阻燃剂的增加,起始失重温度和最大热失重速率温度均向高温移动,且最终的残留率均明显增多.同时,随着阻燃剂的增加,PBT/EPDM合金的拉伸强度呈先上升后下降趋势,合金的断裂伸长率和冲击强度呈下降趋势.     

一种双官能团膨胀型阻燃剂的合成与应用

以三氯氧磷与季戊四醇反应,制备了一种无卤的双官能团膨胀型阻燃剂——笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA),并对其结构进行表征。将该阻燃剂与三聚氰胺氰脲酸酯(MC)协同作用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),考察其对PBT阻燃性能的影响。结果表明:PEPA是良好的成炭剂,与基体有很好的相容性,与MC协同作用于PBT树脂具有出色的阻燃效果(达到UL94V-0级)。同时,由PEPA与MC协同作用的阻燃PBT树脂具有良好的力学性能和热性能。