芳纶1414增强ABS复合材料的性能研究

用短切芳纶1414(PPTA)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行增强改性,利用扫描电镜、热失重分析和力学性能测试等方法分析了ABS/PPTA复合材料的断面形态结构、热性能和力学性能。结果表明:当PPTA用量为5份时,ABS/PPTA复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别比纯ABS树脂提高了11%和29%,弯曲强度和弯曲模量分别增至78.8MPa和2.9GPa;PPTA可增强ABS树脂在高温时的热稳定性,降低最大失重速率并,提高残炭量。     

一种复合阻燃剂对环氧树脂性能影响的研究

利用聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺作为阻燃剂加入环氧树脂中制备出阻燃环氧树脂。通过氧指数仪(LOI)、垂直燃烧仪(UL-94)、热失重分析仪(TGA)研究了阻燃环氧树脂的阻燃性能和热降解行为,以扫描电子显微镜(SEM)研究了阻燃环氧树脂燃烧后炭层的表面形态,用万能拉力机研究了阻燃环氧树脂的力学性能,用差示扫描量热仪(DSC)研究了材料的固化反应动力学。研究结果表明:当加入聚磷酸铵与三聚氰胺复配的阻燃剂质量分数达到25%时,阻燃效果最好。阻燃环氧树脂的极限氧指数达到27.6%,垂直燃烧效果达到V0级,热失重结果表明600℃时残炭量达到29.2%。     

ABS/木质素复合材料的性能研究

采用熔融共混的方法分别制备了ABS/酶解木质素以及ABS/氯化改性酶解木质素复合材料,研究了酶解木质素及氯化改性酶解木质素用量对复合材料力学性能和热性能的影响,利用扫描电镜对复合材料相容性进行了分析。结果表明,随着酶解木质素用量的增大,ABS/酶解木质素复合材料的拉伸强度有所降低,冲击强度下降则十分明显。而经过改性处理的氯化改性酶解木质素与ABS间的相容性得到显著改善,有效地提高了复合材料的力学性能。另外,酶解木质素和氯化改性酶解木质素的添加均可提高ABS树脂的热稳定性和成炭量。     

增韧改性ADP-12阻燃ABS树脂的性能研究

使用二乙基次膦酸铝(ADP-12)并用协效阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)制备无卤阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料,使用不同增韧剂对阻燃ABS进行增韧改性,对其阻燃性能及力学性能进行了研究。结果表明,填加增韧剂聚醚型聚氨酯(TPU)制备的阻燃ABS合金综合阻燃性能最优,氧指数达到33.6%,垂直燃烧显示出V-1级别;SBS对阻燃ABS增韧效果最好,制备的阻燃苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/ABS合金力学性能最优,冲击强度、断裂伸长率均比未填加增韧剂的阻燃ABS有所提高;通过偏光显微镜发现,阻燃剂在TPU/ABS合金中阻燃剂分散较好,但仍有团聚现象存在。     

乙醇/水无卤发泡及木质素磷酸酯基阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备及性能研究

首先用二苯氧基磷酰氯与碱木质素反应合成木质素磷酸酯反应型阻燃剂,再以乙醇、水协同作无卤发泡剂,木质素磷酸酯、可膨胀石墨协同作无卤阻燃剂,制备了无卤发泡及阻燃硬质聚氨酯泡沫。结果表明,使用乙醇作发泡剂可显著降低物料黏度,提高物料流动性,使发泡反应更完全。傅里叶变换红外光谱(FTIR)及核磁共振氢谱(¹H NMR)分析表明已成功制备木质素磷酸酯反应型阻燃剂,正交试验及统计产品与服务解决方案(SPSS)数据分析确定具有26.6%最高聚氨酯泡沫极限氧指数(LOI)的木质素改性工艺参数为：二苯氧基磷酰氯7 g、反应温度60℃、反应时间5 h。热重(TG/DTG)分析结果表明木质素苯环的环状结构,磷酸液膜、蠕虫状膨胀石墨炭层及聚氨酯降解后残渣炭层形成的致密联合体提高了炭层的热稳定性,添加木质素磷酸酯/可膨胀石墨(EG)前后无卤发泡硬质聚氨酯泡沫在800℃的残炭量分别为19.3%、27.4%。聚氨酯泡沫表观密度随着木质素磷酸酯添加量的增加而增加,压缩强度先上升后下降,压缩强度最高时可达485.2 kPa。     

ADP-12复配无卤阻燃体系对ABS阻燃及力学性能的影响

以二乙基次磷酸铝(ADP-12)为主阻燃剂,并用协效阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)制备无卤阻燃ABS复合材料,研究了各复配阻燃体系的热降解性能及其阻燃ABS材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,ADP-12/MCA阻燃体系较ADP-12/MPP阻燃体系对ABS有着更好的成碳作用,使用ADP-12/MCA(10phr/20phr)制备的ABS阻燃材料氧指数达到39%,垂直燃烧显示出V-1级;填加阻燃剂后的ABS断裂伸长率、冲击强度损失较大,通过扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、相差显微镜(PCM)分析发现,阻燃剂在ABS中的团聚是造成ABS力学性能下降的原因。     

硼酸锌在膨胀型无卤阻燃ABS中的协同作用

采用熔融共混法制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/膨胀型阻燃剂(IFR)/硼酸锌(ZB)无卤阻燃复合材料。利用热重分析仪、氧指数测定仪、扫描电子显微镜等研究了ZB对复合材料热失重行为、阻燃性能、微观结构及力学、加工性能的影响。较低含量的ZB与IFR存在较好的阻燃协同作用,且ZB可促进IFR成炭,使ABS/IFR复合材料的氧指数及其残炭量分别由未加ZB时的27.4%、21.29%提高到30.1%和23.05%。ZB的加入能够提高ABS/IFR复合材料的弯曲性能和加工性能,但对复合材料的冲击、拉伸性能产生了不利影响。     

以含磷增塑剂为反应介质合成单分子型膨胀阻燃剂b-MAP及阻燃聚丙烯的研究

以含磷增塑剂(ZP)为反应介质,通过三聚氰胺磷酸盐(MP)与季戊四醇(PER)反应合成了单分子型膨胀阻燃荆三聚氰胺磷酸季戊四醇酯(b-MAP),以及阻燃聚丙烯.采用热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)研究了b-MAP阻燃PP的热失重行为、残炭形貌、阻燃剂分散状态等.结果表明:所制备的阻燃聚丙烯燃烧过程中可形成连续、致密的膨胀炭层,阻燃性能和力学性能良好.     

柠檬酸改性β型分子筛在膨胀阻燃ABS复合材料中的协同作用研究

采用浸渍法制备了柠檬酸改性的β型分子筛(N-β)。红外光谱测试表明,柠檬酸对β型分子筛具有补铝作用,可使其骨架铝含量增加。利用热重分析、氧指数测试、扫描电镜分析等手段探讨了N-β对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) /膨胀型阻燃剂(IFR)复合材料热失重行为、阻燃性能、微观结构及力学、加工性能的影响。结果表明,N-β在含量较低时与IFR具有较好的阻燃协同作用,可促进IFR高温成炭,形成稳定、连续、致密的炭层结构。当N-β量为2%(质量分数,下同)时,ABS/IFR复合材料的极限氧指数为31.3%,残炭量为24. 86%。同时,随着N-β含量的增加,复合材料的冲击强度、拉伸强度呈现出先升后降的趋势。     

ABS及其复合材料的阻燃改性研究进展

综述了近年来酚醛树脂、聚磷酸铵等有机阻燃剂及石墨烯、红磷和次磷酸铝等无机阻燃剂阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)及ABS/聚碳酸酯合金的研究进展。阻燃剂的加入提高了ABS的垂直燃烧等级、极限氧指数以及燃烧后的残炭量,降低了ABS阻燃体系的燃烧速率,延缓了其热分解,使ABS的阻燃性能得到了提高。最后,展望了阻燃剂未来的发展方向,指出提高ABS阻燃效果的方法是开发阻燃效率更高的阻燃剂。     

阻燃功能核壳结构木塑复合材料制备及性能研究

通过在表层添加有机改性蒙脱土(OMMT)与聚磷酸铵(APP)以及纳米氢氧化镁[Mg(OH)_2]与APP制备具有阻燃功能的核壳型木塑复合材料,并利用力学性能测试、锥形量热测试和热重分析,研究了阻燃剂对核壳型木塑复合材料的力学性能、燃烧性能和热稳定性能的影响。结果表明,OMMT与APP有更好的协同效果和阻燃效果,其热释放总量以及热释放速率都呈下降趋势,但是复配之后的产烟量却增多。热失重分析结果表明,APP与OMMT的复配和APP与Mg(OH)_2的复配相比较,前者残炭率更高,达到了55.2%。两种阻燃剂复配后弯曲强度和弹性模量呈现下降趋势,力学强度下降。综合比较,APP与OMMT复配阻燃性能更好。     

ANTI-6阻燃聚丙烯的热降解动力学研究

开发的新型无卤膨胀阻燃剂ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。利用热重分析仪研究了PP/ANTI-6体系的热降解行为,探讨了阻燃性能与热行为的关系。结果发现,ANTI-6阻燃剂的加入使PP的反应活化能在不同阶段均有较大提升,在失重初期(6%),ANTI-6能使得PP快速脱水并生成刚性膨胀炭化物形成防火层。随着温度升高,PP/ANTI-6体系的反应活化能会有所下降;失重大于25%后,反应活化能呈快速上升趋势。PP/ANTI-6体系阻燃性能显著提升的同时,其力学性能变化不大。     

六苯氧基环三磷腈阻燃PC/ABS合金及其高性能化研究

采用熔融挤出法制备了阻燃聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（PC/ABS）合金材料。利用热失重分析仪、氧指数测试仪、垂直燃烧仪、锥形量热仪、电子万能试验机和冲击试验机研究了相容剂马来酸酐接枝聚乙烯共聚物（PE-g-MAH）以及阻燃剂六苯氧基环三磷腈（HPCTP）的加入对PC/ABS合金材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜对材料的残炭形貌进行分析。结果表明,当PC/ABS的质量比为7/3,以PE-g-MAH为相容剂,且HPCTP添加量为15 %时,阻燃PC/ABS合金材料的综合性能最好,其极限氧指数为26.4 %,热释放速率峰值及热释放总量达到最小值,且能够达到UL 94 V-0级,拉伸强度和缺口冲击强度分别为55 MPa和32.9 kJ/m2。     

无卤阻燃LDPE/木粉复合材料的制备及性能

以低密度聚乙烯(LDPE)、木粉、马来酸酐接枝低密度聚乙烯(LDPE-g-MAH)和有机磷阻燃剂(D-bp)为原料,利用熔融共混制备无卤阻燃LDPE/木粉复合材料,对复合材料的阻燃性能、热性能和力学性能进行了研究。结果表明:随着D-bp含量的增加,其复合材料的阻燃性能和热稳定性得到明显改善。与未阻燃改性复合材料相比,D-bp质量分数10.0%时,复合材料最大热释放速率和总热释放量分别降低了21.5%和10.8%,失重5%的热分解温度和残炭率分别提高了70.7℃和9.4%。随着D-bp含量增加,复合材料的冲击强度和拉伸强度均呈现先上升后下降的趋势。     

环氧基封端聚硅氧烷改性酚醛树脂的研究

通过低聚环氧基封端聚硅氧烷(E-PDMS)与甲醛和苯酚的共聚合反应,制备了增韧改性酚醛树脂。用傅里叶红外光谱、电子万能试验机和热重分析仪表征了共聚产物的结构、改性前后酚醛树脂的力学性能和热稳定性;研究了4种不同摩尔质量的E-PDMS对改性酚醛树脂力学性能的影响。结果表明,改性酚醛树脂的冲击强度和拉伸强度优于未改性酚醛树脂;E-PDMS(环氧当量950 g/mol)改性酚醛树脂失重20%的温度、峰值温度及残炭率(800℃)均高于纯酚醛树脂,分别为448℃、572.9℃和55.6%;低摩尔质量的E-PDMS有利于酚醛树脂的改性。     

多壁碳纳米管表面羧基化及其阻燃ABS的性能

采用硝酸氧化/低温等离子处理两步法,将多壁碳纳米管(MWCNTs)羧基化(MWCNTs-COOH),以改善其在ABS基体中的分散性。通过熔融共混的方法制备不同组分ABS/MWCNTs-COOH复合材料。利用红外、拉曼分析、扫描电镜对改性修饰后MWCNTs结构进行研究;利用扫描电镜、热重分析、极限氧指数、残炭分析、力学性能测试对ABS/MWCNTs-COOH复合材料分散性、热性能、阻燃性能、力学性能进行研究。实验结果表明,MWCNTs羧基化改性后提高了在ABS基体材料中的分散性;当MWCNTs-COOH含量为1%时,复合材料初始分解温度和最大分解温度分别提高了22.69℃和27.90℃,热稳定性提高,同时复合材料力学性能也得到改善,拉伸强度提高了18.3%;极限氧指数和残炭测试表明,MWCNTs-COOH加入提高了复合材料的极限氧指数,MWCNTs-COOH在复合材料燃烧过程中,会在材料表面形成网络状炭层,提高复合材料的阻燃性能。     

膨胀阻燃剂/纳米黏土复配阻燃ABS

通过熔融共混法制备了有机化纳米黏土(OMMT)与膨胀型阻燃剂(IFR)复配阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),并以苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)作为增容剂。采用冲击和拉伸试验方法对材料的力学性能进行表征,采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)和锥形量热(Cone)试验对材料的燃烧行为进行分析。结果发现,加入增容剂SEBS-g-MAH后,膨胀型阻燃剂与ABS的相容性得到提高,力学性能得到大幅提高。例如,5%SEBS-g-MAH加入到ABS/IFR(60/40)复合材料中,冲击强度提高至9 kJ/m~2,与未添加SEBS-gMAH体系相比,冲击强度的提升幅度较大。SEBS-g-MAH对复合材料体系的传统阻燃性能的影响较小。适量纳米黏土与膨胀型阻燃剂的复配可以进一步降低ABS树脂力学性能的损失,对传统阻燃性能(LOI和UL 94垂直燃烧级别)的影响较小,在ABS/IFR/SEBS(75/25/5)复合材料体系中,加入纳米黏土后,高温下可以形成阻隔炭层,隔绝热量和氧气。因此,与纯ABS和ABS/IFR/SEBS(75/25/5)复合材料体系相比,纳米黏土能显著降低ABS树脂在锥形量热测试中的热释放速率、热释放速率的峰值和总的放热量,有利于减缓火灾蔓延的速度。     

Si-BM/IFR/ABS复合材料制备及其性能

利用硅烷偶联剂KH550对勃姆石(BM)表面进行处理,制备疏水性勃姆石(Si-BM),再与膨胀型阻燃剂(IFR)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)混合造粒,制备Si-BM/IFR/ABS复合材料,对Si-BM/IFR/ABS复合材料的阻燃性能和力学性能进行研究。结果表明:KH550与BM通过接枝反应改善了其在复合材料中的相容性,但不改变BM本身的晶体结构。Si-BM作为协效阻燃剂,不仅能提高材料的阻燃性能,而且能提高材料的力学性能。当添加Si-BM质量分数1.0%时,Si-BM/IFR/ABS复合材料的拉伸强度为34.409 MPa,冲击强度为3.95 kJ/m~2,极限氧指数由27.0%升高至30.0%,UL-94垂直燃烧达到V-0级,此时,复合材料的非牛顿指数最小。Si-BM/IFR/ABS体系复合材料的复数黏度随角频率增大而减小。     

溴系阻燃剂对ABS阻燃及力学性能的影响

分别以十溴二苯乙烷(DBDPE)、溴代三嗪(FR-245)、六溴环十二烷(HBCD)为阻燃剂,三氧化二锑(Sb_2O_3)为协效剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)进行阻燃改性。采用极限氧指数、垂直燃烧仪(UL-94)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、力学性能等手段研究了阻燃剂的种类和用量对ABS阻燃性能与力学性能的影响。结果表明,阻燃效率的排列顺序为DBDPEHBCDFR-245,而HBCD阻燃ABS复合材料的力学性能最佳。     

用于超纤革PU浆料的无卤阻燃改性

选择了有机磷系和磷氮协同两种不同的无卤阻燃剂与溶剂型PU进行共混制备无卤阻燃PU,对其力学性能、阻燃性能及耐碱性能进行了系统研究。结果发现:相较于磷氮协同阻燃剂(SN-605),采用有机磷系阻燃剂(JL-30)改性PU显示出更好的阻燃性能与耐碱性能;当阻燃剂质量分数为11.1%时,阻燃PU的LOI可以达到29.1%,垂直燃烧测试达到V-0级;并且具有较好的耐碱性能,在90℃、30 g/L NaOH溶液中碱处理40 min后,其LOI仍然可以达到28.7%,垂直燃烧测试等级没有下降;但两种阻燃剂的加入均会使PU的抗张强度出现不同程度的下降。此外,热失重测试(TG)显示,两种阻燃PU的阻燃机制不同,JL阻燃剂的加入使PU的热分解温度降低,并且在800℃时的残炭量没有明显增加,呈现明显的气相阻燃机制;而SN阻燃剂的加入使PU的残炭量明显增加,呈现明显的凝聚相阻燃机制。