PEPAP阻燃剂的制备及其在SEBS/PP/PP-g-MMA复合材料中的应用

通过季戊四醇磷酸酯(PEPA)化学取代六氯环三磷腈(HCCP)分子上的氯,制备了六环三磷腈无卤高效膨胀型阻燃剂,研究了制备的时间、温度及溶剂极性等工艺参数,并采用红外光谱(IR)和热失重分析(TGA)对产物的结构及稳定性进行表征;同时,研究了PEPAP/SEBS/PP/PP-g-MMA无卤阻燃材料的燃烧性能、宏观碳层形貌、体积电阻率(ρv)、力学性能等。结果表明,PEPAP的最佳制备条件为以无水乙腈为溶剂、温度为74℃、时间为12 h;产物的红外谱分析结果表明,560 cm^-1处的P—Cl谱峰消失,1 030 cm^-1处P—O—C峰面积增加,氯被取代完全;TGA热分析结果表明,320℃时,P—N=P和磷酸酯基分解,520℃时,磷酸盐分解,残碳率为15.0%,其阻燃性能较好;加入PEPAP后,无卤阻燃材料的氧指数(LOI)显著提高,体积电阻率先增大后降低,力学性能降低;当PEPAP含量为25%时,材料的LOI为30%、燃烧性能可达UL 94 V-0水平,阻燃性能明显提高;电阻率可达7×10¹⁴Ω·m,断裂伸长率为1 000...     

Co-OSA协效剂对于TPU/EVA阻燃体系性能的影响

采用钴的水杨醛络合物Co-OSA,用作TPU/EVA复合材料中的协效阻燃剂。来探究添加不同量的Co-OSA时,其是否可提高材料热稳定性、阻燃性和力学性能及影响程度。研究结果表明:材料的综合性能最优异时,Co-OSA阻燃剂用量是0.6%(质量分数),氧指数是31%,生成致密炭层,热稳定性变好,拉伸强度是7.5 MPa,断裂伸长率是558.21%,热分解温度增大,残炭率增大13.53%。     

含磷三嗪环低聚物阻燃PP的阻燃性研究

利用含磷三嗪环低聚物(PMPT)及其复合阻燃剂制备阻燃聚丙烯(PP),探讨了PMPT和多聚磷酸胺/季戊四醇(APP/PER)/PMPT的用量对阻燃PP极限氧指数、燃烧参数的影响,并用扫描电子显微镜观察了剩余炭层的微观形貌,推测了阻燃剂PMPT的阻燃机理.结果表明,随着阻燃剂PMPT用量的增加,阻燃PP的氧指数逐渐增大;APP,PER,PMPT三者有很好的协同阻燃作用;PMPT阻燃机理遵循凝聚相阻燃机理.     

聚磷酸铵的合成及其在聚丙烯阻燃中的应用

聚丙烯具有易燃性,限制其进一步应用。以磷酸二氢铵、五氧化二磷、尿素为原料合成聚磷酸铵,然后将其应用于聚丙烯中考察其阻燃性。在氨气压力为0.5 MPa、温度295℃下反应1.5 h,停止加热,降温至150℃,得到聚磷酸铵。红外光谱和X-衍射线表明合成聚磷酸铵是I型和II型混合型。当聚丙烯复合材料中膨胀型阻燃剂质量分数为30%,极限氧指数达30.8%,通过UL-94测试。结果表明,应用聚磷酸铵为原料的阻燃剂具有较好的阻燃性能。     

PP-g-MMA制备及其在PVC/PP共混体系中的应用

用PP-g-MMA作为增容剂对PVC/PP共混体系进行改性。用紫外光辐照接枝的方法在聚丙烯(PP)上接枝极性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA);讨论了光照时间、单体用量和光敏剂用量对接枝率的影响,用IR对接枝产物进行了表征。结果表明,加入增容剂显著改善了PVC/PP共混体系的力学性能,并且改善了PVC的加工性。扫描电镜(SEM)分析也表明增容剂对共混体系有很好的增容作用。     

PS/APP/EG/CaCO_3复合材料阻燃炭层形成机理研究

采用聚磷酸铵(APP)、膨胀石墨(EG)、碳酸钙(CaCO3)对聚苯乙烯(PS)进行阻燃改性,得到一种膨胀体积较大、结构稳定、阻隔性较好的PS/APP/EG/CaCO3复合材料阻燃炭层。通过极限氧指数(LOI)测量、UL 94等级判别等方式测定了该复合材料的阻燃性能;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)等表征方法,对其化学结构、表面微观形貌等进行分析,探索PS/APP/EG/CaCO3复合材料阻燃炭层的形成机理。结果表明:阻燃炭层的形成是由于CaCO3与APP在高温下形成黏状钙盐,黏结EG形成的膨胀物质所致,钙盐在保证其膨胀倍率的基础上加强了炭层结构的稳定性,使该复合材料的阻燃性能得以提升。     

无卤阻燃PP/SEBS复合材料的研究

采用高速混合机将聚丙烯(PP)、SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段聚合物),白油,含磷阻燃剂MPP(0,0-二甲基-0-[(4-甲巯基-3-甲基)-苯基]硫代磷苯酯)及协同剂等按照比例预混,经双螺杆挤出机挤出,制备无卤阻燃PP/SEBS热塑性弹性体材料。并采用聚氯乙烯(PVC)电线押出机制备单芯电线。燃烧测试结果发现:阻燃PP/SEBS材料的热释放速率(HRR)及热释放速率峰值(PHRR),总热释放量(THR)均明显降低,UL 94最高可以达V-0级,极限氧指数(LOI)达30%,材料的阻燃性显著提高。白炭黑(Si02)具有明显的阻燃协同作用。同时,对PP/SEBS阻燃材料及其制造的电线进行了测试,结果表明:制备的PP/SEBS阻燃电线阻燃性能达到VW-1级,强度≥10.0 MPa,热老化后的强度和断裂伸长率的保持率≥88%,其各项物性指标符合UL62/1581的要求,综合性能优异,是替代含卤PVC电线材料的良好选择。     

SEBS/SEBS-g-MAH/PP阻燃复合材料的性能

通过向SEBS/PP阻燃复合材料中添加自制的SEBS-g-MAH对其改性,分别采用扫描电子显微镜、电子万能材料试验机、氧指数测试仪、垂直燃烧测试仪、高阻计对改性前后的复合材料进行测试,分析了复合材料添加SEBS-gMAH后微观形貌、极限氧指数、垂直燃烧火焰高度、力学、击穿场强及体积电阻率等性能的变化,探究了SEBS-g-MAH的添加对复合材料阻燃性能、力学性能以及电性能的影响,结果表明,SEBS-g-MAH加入后,各个组分之间的相容性明显变好,分散更均匀,极限氧指数提高了6%,垂直燃烧火焰最大高度和平均高度分别降低了52%、53%,拉伸强度提高了11%,击穿场强提升了5%,体积电阻率变化较小。     

无卤阻燃PP的热性能与阻燃机理研究

通过熔融挤出的方法制备了高性能化的无卤阻燃聚丙烯(PP)。通过电子拉力试验机、水平垂直燃烧测试仪、热变形温度测试仪、热失重分析仪(TGA)等手段研究了不同填充体系对无卤阻燃PP性能的影响。结果表明,玻纤增强的无卤阻燃PP在提高材料力学性能的同时并没有表现出明显的灯芯效应,且当阻燃剂含量一定(31%),随着玻纤含量(10%~30%)的增加,材料的阻燃性能没有显著变化,均能满足UL94 V-0级(1.6、2.5、3.2 mm)。热变形温度和热重分析(TGA)测试的结果表明,PP-4(阻燃玻纤增强PP)的热稳定性和耐热性高于PP-2(纯阻燃PP),而PP-3(滑石粉填充阻燃PP)的热稳定性却明显低于PP-2,且对耐热性没有改善。此外,PP-2的耐热性和热稳定性要优于商业化阻燃剂制备的无卤阻燃PP(PP-6)。     

尼龙成炭剂的研制及其在无卤阻燃PP中的应用

通过熔融挤出的方法制备了低熔点尼龙成炭剂尼龙6/氯化钙/有机蒙脱土(PA6/CaCl2/OMMT)(NCA),并将其与膨胀型阻燃剂复配后用于聚丙烯(PP)中。通过电子拉力试验机、水平垂直燃烧测试仪、灼热丝试验仪和差示扫描量热(DSC)测试仪等手段研究了NCA含量对阻燃PP力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着NCA含量的增大,阻燃PP材料的阻燃性能变好,力学性能没有明显变化。当NCA质量分数为6%时,材料满足UL94 V-0级(3.2、2.5 mm)。增大共聚PP的比例有利于提高材料的韧性,当均聚PP与共聚PP的质量比为1:1时,阻燃材料表现了优异的平衡力学性能,Izod缺口冲击强度达到5.2 kJ/m2,同时阻燃性能良好。     

共聚阻燃尼龙6的合成及其应用

以己内酰胺为基料、[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP)为阻燃剂、己二胺为分子量调节剂,通过开环-缩聚工艺制备了己内酰胺-DDP共聚阻燃尼龙6(PA6)树脂,进一步通过熔融纺丝法制备阻燃纤维并纺织成斜纹布料。主要研究了DDP含量对共聚物可纺性及其纤维和织物阻燃性能的影响。结果表明,共聚PA6具有较好可纺性、明显阻燃效果,该共聚物制成的织物极限氧指数可达30%,经水洗和放置90天仍具备良好的阻燃性和较高的力学强度。     

APP/PER阻燃SEBS/PP共混物的研究

采用APP/PER(IFR)复合膨胀阻燃剂阻燃SEBS/PP体系.通过热重分析、扫描电镜、氧指数和万能拉力试验机等研究IFR对SEBS/PP的阻燃及力学性能的影响.IFR的加入可使体系的残炭量显著增加,当IFR的质量分数为30%时,600℃下SEBS/PP体系的残炭量由未加IFR的1.84%增至14.84%.经IFR阻燃的SEBS/PP在燃烧时形成内部多孔,外部致密的炭层,能有效地抑制聚合物的进一步燃烧.添加30%IFR时,SEBS/PP阻燃体系的氧指数可达27%,并通过UL94V-O测试,其拉伸强度为12.5 MPa,断裂伸长率达到492.6%.     

黑滑石粉在SEBS/PP热塑性弹性体中的应用

表征了黑滑石粉的基本物理性能,并将其填充改性在苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯/聚丙烯(SEBS/PP)热塑性弹性体中,测试了SEBS/PP热塑性弹性体的力学性能、密度、硬度及熔融指数,并分析了黑滑石粉颗粒在SEBS/PP热塑性弹性体中的分散情况。结果表明,随着黑滑石添加量的逐渐增大,SEBS/PP热塑性弹性体的拉伸强度、断裂伸长率和熔融指数均表现出先增大后下降趋势,SEBS/PP热塑性弹性体的密度和硬度均表现出逐渐增大趋势,黑滑石粉粒径越小,SEBS/PP热塑性弹性体拉伸强度、断裂伸长率和硬度越大,熔融指数越低。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

PP/纳米蒙脱土复合材料炭层结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了不同纳米蒙脱土含量的聚丙烯(PP)/有机蒙脱土(OMMT)和PP/无机蒙脱土(MMT)复合材料,且评价了复合材料的阻燃性能:采用数码相机、扫描电子显微镜观察了燃烧残余物结构.加入OMMT可显著提高PP/OM MT的阻燃性能:纯PP的热释放速率(HRR)峰值为1 337.59 kW/m2;w(OMMT...     

杂化三聚氰胺聚磷酸盐的合成及其在聚酰胺6中的阻燃应用

以三聚氰胺、磷酸与类石墨氮化碳（g-C3N4）为原料,通过液相反应合成了杂化三聚氰胺磷酸盐（CNMP）,再通过固相热缩聚制得杂化三聚氰胺聚磷酸盐（CNMPP）,表征了CNMP与CNMPP的结构和热性能。CNMPP随后被应用在阻燃聚酰胺6（FRPA6）中,并采用垂直燃烧测试、极限氧指数测试和灼热丝法研究其阻燃效果。结果表明,与三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）相比,CNMPP的热稳定性有所提高,起始热分解温度（热失重5 %时所对应的温度）上升了8.5 ℃,650 ℃残炭率也由34.1 %提升至60.2 %;g-C3N4的杂化还提高了MPP的阻燃性,在添加量均为30 %（质量分数,下同）时,低杂化比例的CNMPP阻燃的聚酰胺6（PA6）自熄时间变短,达到UL 94 V-0级,灼热丝起燃温度升高,极限氧指数从24.2 %提高到29.5 %;但高杂化比例的CNMPP会恶化其阻燃性能。     

用反相悬浮聚合法制备膨胀型阻燃剂及其在丁苯橡胶中的应用

采用反相悬浮法聚合丙烯酸钠,同时将化学膨胀阻燃体系(IFR)三组分聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺加入到聚合体系中进行原位包裹,用傅里叶变换红外光谱对聚合产物的结构进行了表征,研究了三聚氰胺用量和聚磷酸铵与季戊四醇配比对丁苯橡胶硫化胶阻燃效果的影响,采用热重法分析了阻燃丁苯橡胶的热性能,并通过扫描电镜观察了添加IFR的丁苯橡胶在燃烧后表面的微观形态。结果表明,三聚氰胺的质量分数为IFR体系的3.0%、聚磷酸铵与季戊四醇的质量比为4.00～5.67时IFR体系的剩炭率最高,阻燃性能较好;添加IFR后丁苯橡胶的阻燃性能得到相应改善,当IFR质量分数为30%时丁苯橡胶硫化胶的极限氧指数可达27.5%;添加了IFR的丁苯橡胶硫化胶在燃烧时形成了较为致密的泡沫炭层,表明IFR对丁苯橡胶具有较好的膨胀阻燃效果。     

SCEP阻燃增塑剂的合成及应用

SCEP是一种磷酸酯类阻燃增塑剂，主要用于阻燃性塑料和橡胶制品的加工工业中。它是用苯酚、对-叔丁基苯酚和三氯氧磷反应而制得的混合型三芳基磷酸酯，其最佳反应条件为：三氯氧磷的滴加温度60℃，保温温度150℃，保温时间4h。与其他阻燃增塑利（如TCP、TCPE）相比，SCEP具有低毒、低粘度、气味小、耐光稳定性好、阻燃性能优良等特点。     

纳米有机蒙脱土改性SEBS/PP共混物的研究

通过熔融插层的方法将纳米有机蒙脱土（OMMT）与氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）／聚丙烯（PP）共混制备得到SEBS／PP／OMMT复合材料。X射线衍射实验证明,复合材料SEBS／PP／OMMT5％、SEBS／PP／OMMT10％片层间距分别为4．17nm,3．91nm,说明聚合物插层进入OMMT片层之间,制备得到SEBS／PP／OMMT插层复合材料。采用锥形量热仪测试材料的阻燃性能,燃烧测试结果表明,SEBS／PP／OMMT复合材料具有比较低的热释放速率和质量损失速率,并且随着OMMT添加量增加,复合材料的热释放速率、峰值热释放速率和总热释放先显著降低最后趋于一个稳定值。综合力学测试结果表明,当有机蒙脱土质量分数为5％～10％时,该复合材料的综合性能最好。