DBDPE/协效剂/PP阻燃复合材料的合成与性能研究

将Sb2O3、Fe2O3、聚磷酸铵(APP)、镁铝类水滑石(MgAl-LDHs)、APP-LDHs、ZnO、硼酸锌等无机物分别与十溴二苯乙烷(DBDPE)复配,并与聚丙烯(PP)熔融共混制备DBDPE/协效剂/PP阻燃复合材料;采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、缺口冲击、弯曲实验等方法研究了协效剂对DBDPE/无机协效剂/PP阻燃复合材料的阻燃性能及力学性能影响;采用能谱(EDX)分析样品的成分,探索APP与DBDPE复配阻燃的协效原理。结果表明,Sb2O3与DBDPE协效阻燃效果最好,APP的复配效果次之;APP与DBDPE的协效主要为体系中的磷、氮、溴元素的共同作用。     

改性赤泥协同卤锑系阻燃剂阻燃LDPE研究

以十溴二苯乙烷(DBDPE)/Sb_2O_3为主要阻燃剂,利用表面改性赤泥(Ti-MRM)为协效剂制备了阻燃低密度聚乙烯(LDPE)复合材料,研究了LDPE/DBDPE/Sb_2O_3/Ti-MRM复合材料的阻燃性能和燃烧过程。结果表明:LDPE/DBDPE/Sb_2O_3/Ti-MRM复合材料燃烧时能够有效促进成炭,并且燃烧后炭层的孔隙数降低,孔径减小,复合材料的氧指数达到30.4%,燃烧等级达到V-0级。     

DBDPE-Sb2O3复合阻燃长玻纤增强聚丙烯性能的研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE-Sb2O3阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),通过氧指数测定仪、水平-垂直燃烧试验仪、锥形量热仪、万能试验机和冲击试验机研究了DBDPE-Sb2O3的用量对DBDPE-Sb2O3/LGFPP复合材料的阻燃性能、热稳定性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,当DBDPE-Sb2O3复合阻燃剂质量分数为16%时,DBDPE-Sb2O3/LGFPP复合材料的氧指数和垂直燃烧等级分别达到了26.54%和FV-0级,且力学性能最优;DBDPE-Sb2O3提高了复合材料的热稳定性,降低了复合材料的热释放速率平均值及峰值,延缓了复合材料的引燃时间。     

阻燃ABS的研究

分别采用十溴二苯乙烷（DBDPE）、溴-氮阻燃剂（FRBN）与三氧化二锑（Sb2O3）复配作为阻燃剂，蒙脱土（MMT）作为阻燃剂的协效剂。对ABS进行阻燃改性，研究了DBDPE、FRBN分别与Sb2O3和MMT的协同效应，复合阻燃剂对ABS燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响。研究结果表明，当DBDPE／Sb2O3含量分别为16phr。MMT含量为3phr时。ABS／DBDPE／Sb2O3／MMT、ABS／FRBN／Sb2O3／MMT体系垂直燃烧性能达到FV-0级，且具有较好的综合力学性能。     

DBDPE–Sb2O3复合阻燃LGFPP的热氧老化研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE–Sb2O3(D–S)阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),并采用热烘箱老化法研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着热氧老化时间的延长,LGFPP/D–S阻燃体系的氧指数值呈现出先升高后下降的趋势,垂直燃烧等级始终保持FV–0级的阻燃级别,复合材料的结晶度减小,力学性能逐渐下降。PP基体分子链的断裂以及玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/D–S复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链的断裂加剧。     

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。     

碱式碳酸镁阻燃LDPE/EVA的性能研究

用硬脂酸对碱式碳酸镁进行表面改性,加入到低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的混合物中制备阻燃复合材料。研究了碱式碳酸镁对LDPE/EVA的阻燃及力学性能影响。用扫描电镜(SEM)和热失重(TG)分别表征阻燃复合材料的微观形貌和热性能。结果表明,碱式碳酸镁经过表面改性后,由亲水性变成了亲油性,且当加入的碱式碳酸镁份数为150份时,阻燃复合材料的拉伸强度13.1 MPa,弯曲强度5.0 MPa,冲击强度3.27 kJ/m2,断裂伸长率9.4%,氧指数31.6%。     

阻燃型LGF/PA6复合材料的制备及阻燃机理研究

利用溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/LGF/PA6)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)、红外光谱分析(FTIR)等方法研究了BER协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响。结果表明:在BER与Sb2O3的协效阻燃体系质量分数为12%时,可使FR/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为23.9%,且力学性能表现为最佳。锥形量热与热失重分析均表明:BER协同Sb2O3能提高FR/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。红外光谱和锥形量热分析表明:LGF/PA6与FR/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BER协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用。     

溴化聚苯乙烯阻燃长玻璃纤维/PA6复合材料性能的研究

利用溴化聚苯乙烯(BPS)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻璃纤维(LGF)增强尼龙6复合材料(BPS/LGF/PA6),通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了BPS协同Sb2O3对LGF/PA6复合材料阻燃性能影响。结果表明,在BPS与Sb2O3的协效阻燃体系的质量分数为16%时,可使BPS/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为25.2%。而且,BPS协同Sb2O3能提高BPS/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。     

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。     

阻燃ABS燃烧性能及对火灾中人员所需安全疏散时间的影响

采用工业化产品用量最大的十溴二苯醚（DBDPO）和更新替代产品十溴二苯乙烷（DBDPE）制备了阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,利用锥形量热仪研究了阻燃ABS的燃烧性能,在此基础上利用场模型软件（FDS）进行了火灾模拟研究。结果表明,与ABS/ Sb2O3相比,ABS/DBDPO/Sb2O3的平均热释放速率、热释放速率峰值、有效燃烧热、总热释放分别下降了42.29 %、48.87 %、24.11 %、63.24 %, ABS/DBDPE/Sb2O3分别下降了41.49 %、44.99 %、21.37 %、62.31 %,但二者的烟毒参数、平均比消光面积、释烟量、平均CO生成量明显上升。FDS模拟结果显示ABS/ Sb2O3的可用安全疏散时间为67.7 s,小于计算所需安全疏散时间139.5 s,对人员疏散造成威胁,ABS/DBDPO/Sb2O3和ABS/DBDPE/Sb2O3的可用安全疏散时间均大于150 s,对于人员疏散是安全的。     

八溴二苯乙烷及EG对长玻纤增强PP性能的影响

以八溴二苯乙烷(ODOPE)或十溴二苯乙烷(DBDPE)及三氧化二锑(Sb2O3)为阻燃剂,采用熔体浸渍工艺制备阻燃长玻璃纤维增强PP(LGFPP),研究了这两种溴系阻燃剂对阻燃LGFPP的阻燃性能和物理力学性能的影响,并研究了可膨胀石墨(EG)在ODOPE阻燃LGFPP的中的协效效果。结果表明,ODOPE对于LGFPP的阻燃效率高于相同含量下的DBDPE,添加质量分数为14%的ODOPE的阻燃LGFPP垂直燃烧等级为V–0级,极限氧指数(LOI)为23.6%。扫描电子显微镜分析表明,ODOPE均匀分散于阻燃LGFPP树脂基体中,而DBDPE在基体中团聚明显。ODOPE阻燃LGFPP的熔体流动速率(MFR)、拉伸强度、弯曲强度及悬臂梁缺口冲击强度均高于DBDPE阻燃的LGFPP,且其MFR随着ODOPE含量的增加而提高。EG可以略微提升ODOPE阻燃LGFPP的LOI,含3%EG的ODOPE阻燃LGFPP的LOI最高,为24.7%,垂直燃烧等级为V–0级。EG与ODOPE–Sb2O3体系的协效阻燃效果较低,且降低了LGFPP的MFR和力学性能。     

DBDPE/Sb2O3与Exolit^（TM）OP（1240）对弹性体PBT-PTMG性能的影响

以钛酸四丁酯为催化剂合成了热塑性聚醚酯弹性体PBT-PTMG,并研究了有卤阻燃体系十溴二苯乙烷/三氧化二锑（DBDPE/Sb2O3）和无卤的磷系阻燃剂Exolit TMOP1240对弹性体PBT-PTMG的力学性能、阻燃性能、热力学性能及其结晶等方面的影响。研究结果表明：添加阻燃剂可以显著提高PBT-PTMG的阻燃性能,使其垂直燃烧性能达到LU94V-0级;随着阻燃剂添加量增大,PBT-PTMG的力学性能降低,DBDPE/Sb2O3及Exolit TMOP1240的最佳添加量均为DMT质量的5%;添加阻燃剂会影响弹性体PBT-PTMG的结晶性能,使体系晶体形状和晶体数目发生改变;添加阻燃剂后,PBT-PTMG的热稳定性无明显变化。     

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。     

碱式硫酸镁晶须阻燃LDPE/EVA复合材料的研究

通过双螺杆挤出机制备了聚乙烯/聚乙烯-醋酸乙烯酯/碱式硫酸镁晶须(LDPE/EVA/MHSH)复合材料,氧指数、UL-94垂直燃烧、锥形量热实验和热重分析表明,MHsH能有效提高材料的阻燃性能和热稳定性.力学性能测试表明,MHSH对聚合物具有一定的增强作用.     

ABS及其复合材料的热性能研究

通过熔融共混法制备了ABS、ABS/MH(氢氧化镁)及ABS/MH/BPS(溴化聚苯乙烯)/Sb2O3(氧化锑)阻燃复合材料。使用扫描电子显微镜(SEM)观察了燃烧样条的表面形貌,利用热重分析法(TG)研究了不同升温速率下复合材料的热降解过程,分析了其阻燃机理。结果表明:MH可以增加体系的热稳定性,而加入BPS/Sb2O3会使热稳定性降低;MH和BPS/Sb2O3共同阻燃时,Br-Sb阻燃体系占主导地位,在气相中发挥阻燃效果,MH则在凝聚相起辅助作用,产生物理隔绝和阻止熔融流动的效果。     

EG与DBDPE/Sb2 O3复合阻燃ABS热失重行为研究

采用可膨胀石墨(EG)与十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑(Sb2O3)复合阻燃(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS),通过热重分析研究了阻燃ABS体系的热失重行为。结果表明,DBDPE/Sb2O3改变了ABS的热降解历程,以气相阻燃机理为主;EG对ABS的热降解历程影响不大,形成的炭层有利于阻燃,以凝聚相阻燃机理为主;两者复配可同时在气相和凝聚相起作用,使得ABS的峰值热失重速率均大幅下降,阻燃ABS的极限氧指数可达30%,EG与DBDPE/Sb2O3复合对ABS阻燃具有一定的协同阻燃效应。