高密度聚乙烯阻燃抗静电性能研究

以十溴联苯醚(DBDPO)和三氧化二锑(Sb2O3)为阻燃剂制备阻燃母料,并对高密度聚乙烯(HDPE)进行阻燃改性;以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为抗静电剂对HDPE进行电性能改性。对改性HDPE材料进行氧指数、扫描电镜、熔体流动速率、电阻率等测试表征。结果表明:当阻燃母料用量为25%,SDBS用量为10%时,改性HDPE材料的综合性能优异,氧指数为27.5%,拉伸强度为25.4 MPa,断裂伸长率为476%,缺口冲击强度为6.04 k J/m2,熔体流动速率为11.02 g/10min,初始分解温度为370℃,体积电阻率为1.58×1010Ωcm,表面电阻率为2.0×109Ω。     

MRP/MH/EG协同阻燃HDPE的性能研究

以微胶囊化红磷(MRP)、氢氧化镁(MH)及可膨胀石墨(EG)为阻燃剂,采用熔融挤出法制备了多组高密度聚乙烯(PE-HD)阻燃复合材料。采用氧指数测试、垂直燃烧测试、红外光谱分析、激光拉曼光谱分析、热重-差热分析、扫描电子显微镜分析及拉伸性能测试等方法对复合材料的阻燃性能、热稳定性、力学性能和断面的微观形貌进行了研究,并探讨了阻燃机理。结果表明,单独使用EG时阻燃效果差,但将EG与MRP、MH复配使用能有效改善材料的阻燃性能;当PE-HD/MH /MRP /EG = 100/35/15/5(质量份,下同)时,复合材料的氧指数为28.5 %,垂直燃烧达到UL 94 V-0级,而阻燃剂的加入对材料拉伸性能的影响并不是很大;SEM分析表明, EG与PE-HD基材有很好的相容性,而MRP或MH与PE-HD基材的相容性较差。     

Mg(OH)_2-Al(OH)_3-微胶囊红磷协同阻燃POE的研究

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)为无卤阻燃剂,微胶囊红磷(MRP)为阻燃增效剂,通过共混挤出制备了一系列的阻燃聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重、傅里叶红外、微型量热分析等方法研究了其阻燃性能及阻燃机理。研究表明,同MH/POE和ATH/POE相比,MH/ATH/POE有较好的阻燃协效性,氧指数达到25.0%,残炭量达到31.7%,但垂直燃烧性能较差(测试无级别)。继续加入6份MRP后,体系的阻燃性能明显提高,其氧指数上升至27.5%,残炭量高达35.2%,垂直燃烧达到V-0级。表明MH/ATH和MRP对POE具有显著的协同阻燃作用。FTIR和TGA实验结果显示,MRP/MH/ATH/POE复合材料燃烧后生成了磷酸及其衍生物,增强了体系的成炭能力,促进了凝聚相阻燃效果,MRP阻燃机理主要表现为凝聚相阻燃。     

不同粒径EG阻燃聚丙烯性能研究

采用150μm和23μm两种粒径可膨胀石墨(EG)对聚丙烯(PP)进行阻燃改性,利用氧指数测定仪和锥型量热仪考查了EG阻燃PP体系的燃烧性,并且测定了不同体系的力学性能。结果表明,150μm的EG填充25份时,体系极限氧指数(LOI)可以达到31%;EG的加入能明显降低PP的热释放速率(HRR)、有效燃烧热(EHC)和质量损失速率(MLR);体系的拉伸强度、冲击强度变化不大,弯曲强度稍有增大,断裂伸长率下降明显;适当量EG的加入,不仅使PP阻燃性能大大提高,而且能够改善PP材料的力学性能。     

无卤阻燃硅橡胶材料性能研究

考察了无卤阻燃剂氢氧化铝(ATH)、聚磷酸铵(APP)、金属氧化物三氧化二铁(Fe2O3)对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)阻燃性能及拉伸性能的影响。结果表明:硅橡胶中添加30份ATH后,材料氧指数达到32%;在ATH/MVQ(30/100)体系中添加45份APP,即APP/ATH用量比为3:2时,材料的氧指数达到38%,阻燃改性效果最佳;在此基础上添加不同用量的Fe2O3后,材料的氧指数均低于未添加Fe2O3的材料,Fe2O3对ATH/APP复配体系无明显协同阻燃作用。     

无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括可膨胀石墨(EG)、红磷(RP)、氢氧化铝(ATH)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料;采用锥形量热仪、氧指数、垂直燃烧法研究其对HIPS的阻燃性能的影响。结果表明:HIPS/EG/RP-ATH复合材料的热释放速率及其峰值。质量损失速率等燃烧性能参数继续降低,且火灾性能指数和氧指数大幅提高,UL 94垂直燃烧可以达到FV-0级;结合复合材料燃烧残余物形态,发现EG和RP之间具有明显的协同阻燃效应。     

新型低烟无卤阻燃电缆料的制备及表征

研究了以磷酸三甲苯酯(TCP)、水滑石(LDHs)、氢氧化铝(ATH)复配得到的复合阻燃剂对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM:AV含量大于40%)性能的影响。分别通过氧指数、水平燃烧和拉伸性能测试考察了TCP/LDHs/ATH/EVM复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,当TCP/LDHs/ATH/EVA为20/35/35/100(质量份数)时,复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.2,阻燃级别为FH-1;断裂伸长率达到280%,拉伸强度达到11.0MPa。此复合材料可用于制造阻燃电缆。     

高抗冲聚苯乙烯/微胶囊红磷/膨胀石墨阻燃材料的制备及性能研究

用熔融混合法制备了高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/微胶囊红磷(MRP)/膨胀石墨(EG)无卤阻燃材料.用氧指数法、垂直燃烧及热重分析等方法研究了EG/MRP复配阻燃剂对高抗冲聚苯乙烯的阻燃作用,并对阻燃前后的HIPS复合阻燃材料进行了红外分析。结果表明,MRP和EG复配,可以使HIPS的氧指数提高到27%,垂直燃烧级别达到FV-0(1.5 mm);但是MRP与EG之间不存在协同阻燃效应;复配阻燃剂的作用机理为凝聚相阻燃机理,抗滴落剂的加入可以有效阻止材料燃烧时的滴落,提高材料的阻燃级别。     

复合型阻燃剂对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用研究

采用微胶囊红磷（MRP）、硼酸锌（ZnBO3）、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行复配对软质聚氯乙烯（PVC）进行阻燃处理,通过极限氧指数、热失重、锥形量热方法研究了不同配比阻燃剂对PVC的阻燃抑烟性能的影响。结果表明,当PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH质量比为100:3:1:20:20时,具有良好的阻燃抑烟效果,极限氧指数可达35.9 %;阻燃体系PVC/ATH/MH、PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH相对于纯PVC具有良好的阻燃抑烟性,PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH比PVC/ATH/MH体系在热释放、烟气、一氧化碳和二氧化碳排放指标上数值更低,热稳定性增加,成炭率更高,火灾性能指数提高,火灾蔓延指数减小,火灾危险性降低。     

几种阻燃剂对格栅用HDPE的阻燃及协效作用研究

利用氧指数,锥形量热仪试验和酒精喷灯燃烧试验研究几种阻燃剂在格栅用的高密度聚乙烯（HDPE）中的阻燃及协效作用。结果表明：单种阻燃剂在相同添加量下,氯化石蜡（CP）阻燃HDPE的极限氧指数最高,并能通过酒精喷灯燃烧试验。两种阻燃剂配合使用时,可膨胀石墨（EG）／CP、EO／氢氧化铝（ATH）、ATH／红磷（RP）具有较好的协效作用;CP／RP和ATH／硼酸锌共用具有对抗作用;溴系阻燃剂与RP、EG、ATH共用时协效作用不明显。阻燃HDPE只有在极限氧指数大于25,燃烧中滴落速度较快时,才能通过酒精喷灯燃烧试验。     

阻燃HDPE护套料耐低温性能的研究

采用线型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚烯烃弹性体(POE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作为改性剂对阻燃高密度聚乙烯(HDPE)护套料进行改性。结果表明:LLDPE、POE和EVA降低了HDPE的拉伸强度,提高了其断裂伸长率;LLDPE和POE提高了样品的熔体流动速率,而EVA降低了样品的熔体流动速率;在电性能方面,EVA降低了样品的绝缘性;改性后的HDPE具有良好的耐低温性能。     

MCA与MH阻燃PA-6复合材料性能研究

分别以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和氢氧化镁(MH)为阻燃剂制备了聚酰胺6(PA-6)阻燃复合材料,研究和对比了MCA和MH对复合材料的阻燃性能、力学性能影响.结果表明,当MCA和MH用量同为20份时,PA-6/MCA复合材料的极限氧指数(LOI)达到30.5%,而PA-6/MH复合材料的LOI仅为23.5%,说明MCA的阻燃效率比MH高.同时,PA-6/MCA复合材料的拉伸强度为66.8 MPa,是PA-6/MH复合材料的1.14倍.熔体流动速率PA6/MCA复合材料熔体流动速率达74 g/10min,是PA-6/MH复合材料的4.9倍.     

HDPE/PA6/MRP共混物阻燃性能研究

用微胶囊化红磷(MRP)作为阻燃剂,利用双螺杆挤出机制备了阻燃HDPE/MRP共混物,并首次使用点燃氧指数和燃烧氧指数来表征它们的阻燃性能。结果表明:添加少量的PA6可提高HDPE/MRP复合材料的阻燃效果,固定PA6与MRP的添加总量为15%,且在HDPE∶PA6∶MRP=85∶4∶11时,其极限氧指数最大,为22.1%;在固定MRP含量的情况下,随PA6含量的增加,HDPE/PA6/MRP复合材料的阻燃性增强。     

ATH协同阻燃TPO/MH复合体系性能研究

以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体、氢氧化镁(MH)为主阻燃剂、氢氧化铝(ATH)为协同阻燃剂制备了TPO/MH/ATH阻燃复合材料,采用氧指数(OI)、垂直燃烧及热重分析(TGA)等手段分析了TPO/MH/ATH复合体系的阻燃性能和阻燃机理,并研究了该复合体系的拉伸行为和流变性能。结果表明:同TPO/MH复合体系相比,TPO/MH/ATH复合体系的阻燃性能明显提高,其OI值提高至32.4%,阻燃等级达到FV-0级,残炭层更加紧密;复合体系的最大分解速率温度可达478.5℃,分解速率降低,热稳定性有所提高;同时,复合体系的屈服强度明显降低,断裂伸长率显著增大(380.4%),比TPO/MH复合体系提高了2倍;另外,ATH的加入对复合体系剪切黏度的影响不大。     

PVC/ABS复合材料的制备及增韧改性

分别采用乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)、氯化聚乙烯(CPE)和苯乙烯–丁二烯–苯乙烯共聚物(SBS)三种弹性体为增韧剂,研究增韧剂种类及用量对聚氯乙烯(PVC)/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)复合材料冲击强度、拉伸强度和极限氧指数的影响,并对纳米CaCO_3填充改性PVC/ABS复合材料的力学性能、熔体流动速率和极限氧指数(LOI)进行探讨。结果表明,采用CPE增韧改性的PVC/ABS复合材料的力学性能和阻燃效果均优于EVAC和SBS改性体系;PVC/ABS/CPE/CaCO_3复合材料的缺口冲击强度在纳米CaCO_3用量为6份时达到极大值,随着纳米Ca CO3用量的增加,拉伸强度和弯曲强度逐渐下降,LOI有所降低,在纳米CaCO_3用量为4份时材料的加工流动性较好。     

ATH对无卤阻燃型EPDM性能的影响

研究了不同粒径氢氧化铝（ATH）及用量对无卤阻燃型三元乙丙橡胶性能的影响。结果表明,小粒径ATH有助于保持硫化胶力学性能并提高阻燃性能;填充120目ATH的EPDM硫化胶拉伸强度仅为9.0MPa,填充7000目ATH的硫化胶拉伸强度为14.7MPa;ATH粒径变小对EPDM硫化胶的电绝缘性能影响不大。ATH用量增加,硫化胶力学性能下降,阻燃性能得到改善;当ATH用量为0份时,硫化胶氧指数仅为19.3%;当ATH用量为200份时,氧指数达到40.2%;ATH用量为140份时,垂直燃烧水平达到FV-0级。DMA数据显示,ATH粒径越小,EPDM胶料的贮能模量越大,tgδ值越小,Tg向低温方向偏移。     

马来酸酐熔融接枝EVA增韧EVA阻燃复合材料

以马来酸酐(MAH)为接枝单体、过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融接枝制备了乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐共聚物(EVA-g-MAH).将接枝率为2.20%的EVA-g-MAH作为EVA/氢氧化镁(MH)/微胶囊化红磷(MRP)复合材料的相容剂,探讨了相容剂对复合材料力学、阻燃、加工性能和微观结构的影响.结果表明,当EVA-g-MAH用量为12份时,复合材料的冲击强度达30.3 kJ/m2,拉伸强度由8.7 MPa提高到了12.9 MPa.在力学性能得到改善的同时,复合材料的垂直燃烧级别仍可达到FV-0,氧指数由33.5%提高到了34.8%,复合材料熔体流动速率为3.3 g/10 min.     

基于磷杂菲衍生物多组分无卤阻燃天然橡胶的制备及性能

将磷杂菲/三嗪双基协同阻燃剂（TGD）、甲基膦酸二甲酯（DMMP）、可膨胀石墨（EG）及氢氧化铝（ATH）复配添加到天然橡胶（NR）中制备阻燃NR硫化胶,考察了TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂对NR硫化胶的阻燃性能、热稳定性及物理机械性能的影响。结果表明,TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂可有效提升NR硫化胶的阻燃性能和热稳定性,并降低燃烧过程中的热释放速率。当TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂的用量为60份（质量）时,NR硫化胶的极限氧指数可达28.4%,残炭质量分数可达25.61%,热释放速率可降低95%,总热释放量可降低21%。TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂对NR硫化胶的物理机械性能影响不大。     

不同阻燃剂对聚碳酸酯性能的影响

以六苯氧基环三磷腈、苯氧基环磷腈、双酚A-双(二苯基磷酸酯)(BDP)为阻燃剂，通过熔融共混对聚碳酸酯(PC)进行阻燃改性，得到了3种阻燃PC,采用熔体流动速率仪(MFR)、热重分析仪(TG)、氧指数测定仪和拉力试验机等研究了3种阻燃PC的阻燃性能、热稳定性、流变性能和力学性能。结果表明：当阻燃剂用量为6质量份时，六苯氧基环三磷腈阻燃PC的UL-94阻燃等级达到V-0级，极限氧指数(LOI)达到32.9%,阻燃效果最好。3种阻燃剂的加入均会提升PC的MFR,其中，BDP对PC的MFR提升效果最明显。3种阻燃剂的加入使PC的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均显著降低，其中，六苯氧基环三磷腈对PC拉伸强度和断裂伸长率的影响最大。     

ADP协效无卤阻燃对硅烷交联LLDPE/LDPE/POE性能的影响

硅烷交联无卤阻燃聚烯烃电缆料易吸潮预交联,以及氢氧化镁(MH)与氢氧化铝(ATH)阻燃剂添加量大而导致挤出性差,针对此问题,文章将MH/ATH阻燃剂硅烷偶联处理后,然后将其与阻燃协效剂二乙基次膦酸铝(ADP)以及硅烷交联聚烯烃熔融共混,制备了硅烷交联LLDPE/LDPE/POE无卤阻燃材料,重点研究了阻燃剂硅烷处理以及阻燃协效剂ADP的添加对其加工性能的影响,此外,研究了ADP的添加量对阻燃剂偶联处理后的复合材料氧指数、力学性能、热延伸性能的影响。结果表明:阻燃剂偶联处理以及ADP的添加使挤出的复合材料片材平整光滑,没有预交联;此时,平衡扭矩下降了2. 1 N·m,熔体流动速率提高了0. 12 g/10 min。随着ADP添加量的增加,氧指数、拉伸强度、断裂伸长率呈先上升后下降趋势,热延伸率和永久变形率呈先降低后升高的趋势; ADP加入量为3%(质量分数)时,经过8 d耐水性实验,复合材料的性能最佳,此时,材料的氧指数为33%,热延伸率为16. 8%,永久变形率为6. 6%,拉伸强度为14. 7 MPa和断裂伸长率为364. 8%。