凹凸棒土/NBR纳米复合材料的制备和性能研究

采用机械共混法制备凹凸棒土(AT)/丁腈橡胶(NBR)纳米复合材料,研究了AT用量、偶联剂种类对复合材料硫化特性和力学性能的影响,并用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察了AT及其纳米复合材料的微观结构。结果表明,在机械剪切力的作用下,AT分离并分散在NBR中,形成纳米复合材料。随着AT用量的增加,AT/NBR的t10和t90缩短,硫化速度提高,硬度、拉伸强度、定伸应力和撕裂强度先增大后逐渐减小或不变;当AT用量为40份时,综合性能最好。偶联剂用量相同时,Si69改性效果最好,制得的AT/NBR综合力学性能与白炭黑、炭黑填充NBR性能相近。     

化学交联EVA/NBR阻燃复合材料的燃烧行为及力学性能

以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）/丁腈橡胶（NBR）为主体,氢氧化镁[Mg(OH)2）]和红磷（RP）为阻燃剂制备了无卤阻燃EVA/NBR复合材料,通过力学性能测试、热重分析以及燃烧行为表征（极限氧指数和锥形量热分析）研究了交联剂过氧化二异丙苯（DCP）以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）对EVA/NBR复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,含有10份相容剂EVA-g-MAH的交联材料,其拉伸强度可达到17.4 MPa,断裂伸长率可达到1236 %;材料的热分解温度从321.6 ℃提高到327.0 ℃,残炭量从10 %提高到了32.1 %;极限氧指数达到33.5 %且热释放速率峰值从941 kW/m2降到了690 kW/m2;通过扫描电子显微镜对复合材料的断面形貌进行了观察分析,发现材料断裂表面填料分散均匀。     

膨胀阻燃环氧树脂/有机化凹凸棒土复合材料的制备及性能研究

考察了不同膨胀型阻燃剂(IFR)添加量对环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,以及有机化凹凸棒土(OAT)对膨胀阻燃环氧树脂复合材料性能的影响,最后对复合材料的增韧机理及阻燃机理进行了简要分析。结果表明,在环氧树脂中加入25%的IFR,可使复合材料的氧指数(LOI)达到30%,并通过UL94 V-0级测试,但拉伸性能有所降低;在膨胀阻燃环氧树脂体系中,适量添加3%的OAT能使复合材料的力学性能有所提高,对氧指数未见协同改善效果,但都通过了UL94垂直燃烧测试。     

凹凸棒土增强改性高密度聚乙烯复合材料的性能研究

本研究选用无机填料凹凸棒土(AT)作为增强相，高密度聚乙烯(HDPE)为基体，改性聚乙烯(MPE)为改性剂，通过熔融共混法来制备了AT和改性高密度聚乙烯(MHDPE)复合材料。研究了AT的含量对MHDPE复合材料力学性能、微观形貌、吸水性能、亲水性能和耐热性能的影响。结果表明：加入少量的AT不仅可以均匀分散在MHDPE基体中，还可以提高其机械性能。当AT的含量为1%时，MHDPE/AT复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都达到了最大值，分别为26 MPa和639.86%。相比较纯MHDPE提高了20.9%和22.8%,但加入过量会发生团聚现象，造成其机械性能下降；吸水和接触角测试结果显示随着AT含量的增加，MHDPE/AT复合材料表现出越来越亲水；热重分析测试结果可知适量的AT能够提高复合材料的耐热性能。因此，MHDPE在添加AT之后性能有明显的改善效果且有着广阔的应用前景，值得我们进一步研究。     

EVA/氢氧化铝/RDP阻燃复合材料的性能

通过熔融共混的方式复配使用无机阻燃剂氢氧化铝(ATH)和有机磷系阻燃剂RDP对EVA进行阻燃改性,结果表明:RDP能够起到增容剂的作用,通过氢键形成了对ATH的包覆结构,增强了基体和阻燃剂之间的相容性,对材料起到较好的增韧作用;同时RDP在降解中生成含磷有机产物,使炭层更加连续、致密,起到了很好的抗熔滴和辅助阻燃作用,复合材料氧指数最高可达32%,垂直燃烧实现V-0级。     

聚丙烯/木粉/纳米凹凸棒土复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列聚丙烯(PP)/木粉/纳米凹凸棒土(AT)木塑复合材料(WPC.研究了AT用量对复合材料力学性能、热性能、加工性能的影响.结果表明,随着AT用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增加、冲击强度逐渐减小,硬度先增加后减小,AT用量为5份时复合材料硬度最大;复合材料维卡软化点不断提高;熔体流动速率(M...     

阻燃EVA/油田污泥/石墨复合材料的性能研究

以富含碳酸钙的油田污泥为阻燃添加剂,采用熔融共混的方法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/油田污泥(OS)/石墨(GP)复合材料,并通过锥形量热仪测试及极限氧指数(LOI)和烟密度测试等手段研究了其阻燃、抑烟性能。结果表明,EVA/OS/GP复合材料的阻燃、抑烟性能明显优于纯EVA和EVA/OS复合材料。当OS和GP的质量分数分别为41%、9%时,EVA/OS/GP复合材料的热释放速率最低,其热释放速率峰值仅为229.8 k W/m2,LOI可达25.3%,并且在点火条件下,其比光密度一直保持在14%以上,抑烟效果最佳。     

DOPO无卤阻燃PP/EVA复合材料的性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为无卤添加型阻燃剂,以聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基体树脂,按PP/EVA质量比4∶1进行混炼、热压,制备了阻燃PP/EVA/DOPO复合材料,研究了DOPO用量对PP/EVA/DOPO阻燃性能、热性能、力学性能及加工性能的影响。结果表明:与未添加DOPO的PP/EVA相比,随着DOPO用量的增加,PP/EVA/DOPO的阻燃性能不断提高,热稳性有所提高,弯曲强度也有所提高,但拉伸强度和冲击强度有所下降;当DOPO质量分数为10%时,PP/EVA/DOPO极限氧指数由16.8%提高到22.6%,垂直燃烧性能达到V-2级别,最大热失重速率所对应的温度提高了20℃以上,熔体流动指数大幅提高达每10 min 7.795 g,加工流动性能明显改善。     

聚丙烯/凹凸棒土复合材料的制备与性能研究

以聚丙烯(PP)为基体,凹凸棒土(AT)为无机粒子填充剂,通过熔融共混的方法制备PP/AT复合材料,探讨了AT对PP/AT复合材料的热行为、机械性能及流动性能的影响.结果表明:AT能起到一定增强的效果,当AT的含量为2 wt.%时,PP/AT复合材料的抗拉强度可达到35.5MPa,但其冲击强度随AT含量的增加而呈现阶梯...     

PET/纳米凹凸棒土复合材料的流变性能

采用不同硅烷偶联剂对纳米凹凸棒土(简称纳米凹土)进行了改性,通过熔融共混法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/纳米凹土复合材料,用毛细管流变仪和旋转式流变仪及扫描电子显微镜研究了PET/纳米凹土复合材料的流变特性、动态黏弹性以、动态力学性能及复合材料的微观形态。结果表明,纳米凹土的加入降低了PET的熔体黏度和玻璃化转变温度;使复合材料呈现假塑性流体特征;纳米凹土颗粒间不存在相互作用;硅烷偶联剂使纳米凹土能降低熔体的表观黏度,在PET中分散得较好。     

EVA/油田污泥/氮-磷阻燃剂复合材料的阻燃性能研究

以富含CaCO_3的油田污泥(OS)为原料,采用熔融共混的方法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/OS/氮-磷阻燃剂(N-P)复合材料,并通过锥形量热仪测试(CCT)、极限氧指数(LOI)测试、烟密度测试(SDT)、扫描电镜(SEM)分析、热重分析(TGA)等手段研究了该复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。结果表明:当OS和N-P的添加量分别为45%和5%时,EVA/OS/N-P复合材料具有最低的热释放速率峰值,并且可形成比EVA/OS复合材料更加致密的炭层。适量N-P的添加可提高EVA/OS复合材料的LOI和抑烟性能,EVA/OS/N-P复合材料的LOI最高可达25.3%。此外,EVA/OS复合材料较之EVA/OS/N-P复合材料具有更高的热稳定性。     

增强EVA复合材料阻燃性能的PGS@P-N阻燃剂的制备

利用坡缕石表面的羟基,采用化学方法首先将坡缕石(PGS)用磷酸进行了改性,随后通过酸碱中和的方法,将十二胺接枝到磷酸分子上,得到改性的含P、N复合型阻燃剂PGS@P-N。通过SEM、XRD、FTIR对所合成阻燃剂PGS@P-N的形貌和结构进行了表征,利用氧指数法(LOI)、垂直燃烧法(UL-94)和锥形量热法(CCT)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料的阻燃性能进行了测试,并对复合材料的力学性能和相容性进行了考察。结果表明:与EVA/PGS/EG(可膨胀石墨)复合材料比较,接入烷基链后,EVA/PGS@P-N/EG(1/9)复合材料的断裂伸长率提高了40%;EVA/PGS@P-N/EG(1/9)(阻燃剂总质量分数为30%)复合材料的极限氧指数达到了36.3%。     

用锥形量热法研究EVA/EG复合材料的阻燃性能

采用哈克转矩流变仪将阻燃剂可膨胀石墨(EG)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)树脂和其它助剂进行熔融混和均匀,制备阻燃EVA/EG复合材料,并通过锥形量热仪研究其阻燃性能。研究结果表明:经膨胀石墨阻燃的EVA/EG复合材料的热释放速率峰值(PHRR)、总热释放速率(THR)、烟发生速率(SPR)、总释烟速率(TSR)逐渐降低,火灾性能指数(FPI)、点燃时间(TTI)及燃烧残渣逐渐增加,表现出明显的阻燃性和抑烟性特点。阻燃EVA/EG复合材料燃烧时,其EG片层受热膨胀形成保护层,有效延缓了热、氧传递,降低了材料的热分解和扩散速率,促进了成炭,是阻燃性提高的关键因素。     

阻燃玻璃纤维增强PA6的紫外光稳定性

分别将三聚氰胺氰尿酸盐、十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯和次磷酸盐作为阻燃剂对尼龙6(PA6)进行阻燃玻璃纤维增强改性,采用热失重分析仪、水平垂直燃烧测定仪、分光测色仪对PA6复合材料的热降解行为、阻燃性能和紫外光老化后色差值(△E)进行了分析.结果表明,阻燃剂的引入提升了PA6复合材料的阻燃性能,但是降低了复合材料的热稳定...     

脲醛接枝氢氧化镁对EVA的阻燃改性

将硅烷偶联剂-氨丙基三乙氧基硅烷(KH—550)锚固在氢氧化镁(MH)表面,通过乳液聚合制备了用脲醛树脂(UF)接枝的MH阻燃剂。用傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电镜(SEM)和激光粒度仪对改性MH进行了表征,用氧指数测量仪和拉伸试验机研究了脲醛接枝率(接枝脲醛质量和MH质量比)和改性的MH添加量对乙烯醋酸乙烯酯(EVA)阻燃性能和拉伸性能的影响。实验结果:脲醛接枝率为5%时,改性MH粒径最小,将其以60%的粉体比例添加到EVA中时,氧指数最大为40%,拉伸强度为13.9MPa,断裂伸长率为130.6%。结果表明,脲醛接枝率和改性MH添加量对EVA阻燃性能与拉伸强度起决定作用,可以在提高阻燃效果的同时提高EVA拉伸。     

硅酸盐纳米短纤维增强EVA复合材料的阻燃和力学性能

以氢氧化镁[Mg(OH)2]和微胶囊红磷（MRP）为阻燃剂制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）复合材料。通过极限氧指数、热失重分析和力学性能研究了硅酸盐纳米短纤维 (SNF) 以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）的加入对EVA阻燃性能和力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜对其断面形貌和残炭表面形貌进行了观察和分析。结果表明,加入适量的EVA-g-MAH可以提高复合材料的极限氧指数和力学性能,加入12份的EVA-g-MAH后,材料的拉伸强度可达到10.2 MPa,断裂伸长率达到521 %,极限氧指数为39%,垂直燃烧达到V-0级别;加入适量的SNF后,可以显著提高复合材料的拉伸强度,当添加20份的SNF后,复合材料各性能最优,拉伸强度为12.3 MPa,断裂伸长率为210 %,极限氧指数为38%,垂直燃烧达到V-0级别。     

LGFPP/IFR/SP阻燃复合材料的协同阻燃机理

以海泡石(SP)作为协效剂,研究SP与膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃LGFPP复合材料的性能。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重分析(TG)等表征LGFPP/IFR/SP复合材料的协同阻燃性能及协效机理。结果表明:随着SP协效剂用量增加,LGFPP/IFR/SP复合材料的LOI呈先增加后降低的趋势,当SP用量为1%时,复合材料的LOI为29.3%,燃烧等级达到V-0级;Ozawa法计算得到复合材料的活化能随着失重率的增大而增大;在LGFPP/IFR/SP阻燃协效体系中,海泡石主要为化学协效阻燃机理。     

BPS/有机氮磷复合阻燃增强增韧PA66材料的性能

以溴化聚苯乙烯(BPS)和自制的有机氮磷阻燃剂(NPR)为尼龙(PA)66的阻燃剂,以短切玻璃纤维为增强剂,加入增韧剂三元乙丙橡胶,制备了阻燃增强增韧PA66材料,研究了阻燃剂的加入及复配对材料力学性能、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧性能、最大烟密度、热稳定性等性能的影响。结果表明,相对于BPS,NPR对材料力学性能的不利影响更大,单独使用BPS时材料的阻燃效果较差,而单独使用NPR可明显提升材料的阻燃性能,当NPR质量分数为15%时,材料的LOI为34%,垂直燃烧等级达到V–0级,拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别为161,224 MPa和12 kJ/m~2。在阻燃剂总质量分数为15%的条件下,与单独使用NPR相比,BPS与NPR的复配进一步降低了材料的拉伸与弯曲强度,但在保持阻燃性能的同时降低了材料成本。NPR的加入导致材料最大烟密度有所增大,热降解提前,而BPS与NPR的复配进一步增大了材料的最大烟密度,使热降解有所延后。     

阻燃改性苎麻增强环氧树脂复合材料制备及性能研究

采用紫外光接枝的方法,将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到苎麻织物上,再胺化、磷酸化,对苎麻织物进行阻燃改性,并利用手糊成型的方法制备了阻燃改性苎麻增强环氧树脂(EP)复合材料。用拉伸试验机和氧指数仪等研究了复合材料的力学性能和阻燃性能,用扫描电子显微镜观察了复合材料的拉伸断面形貌和燃烧残炭,并讨论了不同GMA接枝率对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,阻燃改性的苎麻织物与EP之间的粘结效果明显改善,提高了复合材料的力学性能和阻燃性能,接枝45%GMA的苎麻胺化、磷酸化后与EP复合,可使复合材料的极限氧指数达到25.6%。