有机硅复合阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

由有机硅橡胶、有机酸盐和金属氢氧化物组成的复合体系对聚丙烯具有很好的阻燃、抑烟、防熔体滴落作用。通过大量实验,找到了具有实际使用价值的最佳配方,其阻燃性能达到美国UL94测试标准V-1和V-0级。这种复合阻燃剂的添加量比常规阻燃剂低得多,因而有效地克服了常规阻燃剂对聚丙烯的物理机械性能和加工性能影响严重的缺点,并且探讨了有机硅复合阻燃体系的阻燃机理。     

用锥形量热仪研究阻燃聚丙烯的燃烧行为

采用锥形量热仪比较了溴系阻燃聚丙烯、无卤阻燃聚丙烯的燃烧行为。结果表明:按UL94标准测试V-0阻燃等级的阻燃聚丙烯复合材料,采用无卤阻燃体系比采用溴系阻燃体系具有更低的热释放速率、烟生成速率和总烟释放量。     

PP/APP/磷系阻燃剂FR复合材料的燃烧性能研究

将新型磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)、无规聚丙烯(APP)加入聚丙烯(PP)中制备了 PP/APP/FR 复合材料,采用极限氧指数测定、垂直燃烧实验(UL94)、锥形量热分析对复合材料燃烧性能进行了研究。结果表明,APP/FR 提高了 PP 复合材料的氧指数和垂直燃烧性能级别,延长了点燃时间,降低了热释放速率和燃烧烟气中的 CO、CO_2浓度,阻燃效果显著。当15%(质量分数,下同)FR 和10%APP 复配阻燃 PP 时,复合材料的氧指数达29.6%,UL94 V-0级。     

磷系阻燃剂FR/APP协效阻燃PP

采用氧指数测定仪、热重分析仪和锥形量热仪研究了磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)复配体系对聚丙烯(PP)材料阻燃性能的影响.结果表明,FR/APP提高了PP的极限氧指数(LOI)、热稳定性和残炭率,降低了热释放速率.当w(FR)为15%和w(APP)为10%复配阻燃PP时,复合材料的LOI为29.6%.阻燃级别达到UL 94 V-0级.     

微胶囊化N-P膨胀型阻燃剂的合成及表征

合成了一种微胶囊化N-P膨胀型阻燃剂(MF-NPR),并通过FTIR、TG-DTG和SEM对其进行表征。结果表明:聚丙烯(PP)/MF-NPR复合材料的极限氧指数(LOI)最高可达29.79%,燃烧时无滴落、无烟、炭层完整,达到UL94V-0阻燃等级。     

新型磷-氮系复配阻燃剂在聚丙烯中的应用

采用一种新型磷-氮系阻燃剂与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂,对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃PP的阻燃性能、热分解过程及力学性能。结果表明:当复配阻燃剂添加量为30%时,阻燃改性PP的氧指数和垂直燃烧等级分别达到32.3%和UL94 V-0级,拉伸强度为37.4 MPa,缺口冲击强度为39.5 kJ/m2,并且具有很好的热稳定性。     

硝酸镍改性氢氧化铝阻燃聚丙烯的研究

在氢氧化铝阻燃聚丙烯体系中引入过渡金属盐硝酸镍作为协效催化剂,研究了硝酸镍改性氢氧化铝阻燃体系对材料热分解行为、燃烧性能的影响。结果表明:硝酸镍协效催化剂可使材料的氧指数提高到32.5%,达到UL 94V-0级,氢氧化铝表面负载硝酸镍改性使材料的热释放速率、总热释放量明显下降,火灾危险性大幅降低。     

白炭黑改性膨胀阻燃剂对PP/POE燃烧及力学性能的影响

采用白炭(黑SiO2)作为协效阻燃剂,与膨胀阻燃(剂IFR)复配阻燃聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物(PP/POE)复合材料,观察其用量对复合体系燃烧及力学性能的影响。结果表明:当SiO2/IFR/PP/POE为1/9/3.3/20时,体系的阻燃效果较好,垂直燃烧实验达到了UL 94 V-0级,拉伸强度提高很大,冲击强度略微降低,体系的综合性能最佳。     

一种阻燃剂的合成及其阻燃性能研究

将阻燃剂双(2,4,6-三溴苯基)磷酸二酯二密胺盐的合成由50 g放大至2.5 kg级别,并对放大后的中间体及最终产品的反应温度、反应时间及结构进行了优化及表征,并对其氧指数及垂直燃烧等级进行了测试。结果表明:双(2,4,6-三溴苯基)磷酸二酯二密胺盐具有良好的阻燃性能,将其添加到聚丙烯(PP)中,当该阻燃剂用量为30%时,阻燃PP的氧指数达到28.6%,垂直燃烧等级达到UL 94V-0级。     

一种磷-氮阻燃剂的合成及其在聚丙烯中的应用

采用高温高压溶液聚合法合成了一种新型磷-氮阻燃剂N-对苯二甲酸-N'-(N-亚磷酸-乙二胺)-乙二胺(IFR)。将制得的阻燃剂与聚磷酸铵(APP)进行复配,并与聚丙烯(PP)进行共混,制备了阻燃PP复合物。通过极限氧指数(LOI)测定、垂直燃烧实验(UL94)、热重分析(TG)测试对复合材料的阻燃性能和热稳定性进行了表征,并借助扫描电子显微镜(SEM)表征了残炭表面形态。结果表明,当添加9%IFR和21%APP时,PP/IFR/APP体系的极限氧指数达到最大,为28.8%,并通过了UL94 V-0级。在该比例下燃烧所形成的炭层呈现出膨胀的连续结构,可以很好覆盖于材料表面形成阻隔效果。这表明该阻燃剂与APP复配对PP具有良好的阻燃作用。     

氧化亚镍在RTB-IFR膨胀阻燃体系中的协效作用

将氧化亚镍(NiO)与膨胀阻燃剂(RTB-IFR,未添加协效剂成分)复配,应用在聚丙烯(PP)复合材料中以研究NiO的阻燃协效作用。探讨了NiO对膨胀阻燃PP复合材料的阻燃性能、力学性能及热降解行为的影响。结果表明,在PP中单独添加20%RTB-IFR阻燃剂,PP复合材料具有较好的阻燃性能,氧指数为31.8%,3.2 mm样条能通过UL94 V-0级。当RTB-IFR阻燃剂中加入5%NiO时,PP复合材料的阻燃性能明显得到提高,氧指数达到33.6%,1.6 mm样条即能通过UL94 V-0级。同时,NiO对PP复合材料的力学性能影响较小。NiO的引入改变了RTB-IFR及RTB-IFR/PP体系的热降解过程,降低了PP复合材料的热分解速率,提高了复合材料高温时的残炭量和热稳定性。     

PP-g-MAH增容PBT/Mg(OH)_2阻燃复合体系

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容氢氧化镁(MH)阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合体系。通过母料法的运用大大提高了MH的用量,并考察了乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMG)对复合体系性能的调节作用,通过UL94垂直燃烧和极限氧指数(LOI)测试复合体系的阻燃性能,并用热重分析仪、动态力学分析仪和扫描电镜(SEM)分析PP-g-MAH、EMG对复合体系阻燃性能和力学性能的影响。实验表明,PP-g-MAH的加入显著改善了复合体系的加工性能,并且当PP-g-MAH为4%(质量分数,下同),EMG为2%,MH为50%时,PBT的LOI为36.1%,UL94垂直燃烧通过V-0级,并基本保持了PBT的力学性能。     

水滑石基阻燃聚丙烯材料性能研究

研究以水滑石粉为主、氢氧化铝、滑石粉为辅的高效环保型复配阻燃剂的配方配比;并将此阻燃粉料负载于乙烯-丙烯无规共聚物基础树脂中制成阻燃母粒添加于聚丙烯材料中。分析阻燃聚丙烯材料加工性能和力学性能。结果表明:水滑石粉和氢氧化铝配比为2.3∶1(质量比)发挥了最好阻燃协同效应,添加量为20%(质量分数)的聚丙烯可达到UL94 V-0阻燃等级;扫描电镜照片(SEM)显示母料的分散性好。流变曲线表明具有良好的塑化性能;同时与纯聚丙烯材料相比,在制品可达到UL94 V-0阻燃等级的情况下,拉伸强度、断裂伸长率和悬臂梁冲击强度均有所提高,材料的刚性和韧性达到最优。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6,用ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆;考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明:包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密,热稳定性提高;PP中添加25%ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到30,阻燃性达UL94V-0级,改性PP具有优越的综合性能,耐热水性优于国外同类产品。     

一种含P—C键新型阻燃剂的合成及其性能研究

以次磷酸、苯甲醛及乙二胺为原料,通过两步反应合成了含P—C键的新型阻燃剂N,N-(二亚苄基膦酸基)乙二胺,用红外光谱、质谱数据确定了化合物的分子结构,确定了阻燃剂的最佳合成条件,并研究了阻燃聚丙烯(PP)的阻燃性能和力学性能。结果表明:当阻燃剂用量为30%时,阻燃PP的氧指数和垂直燃烧等级分别达到30.6%和UL 94V-0级,拉伸强度为34.2 MPa,缺口冲击强度为41.2 kJ/m2。此时,阻燃PP的综合性能最佳。     

笼状磷酸酯微胶囊/聚磷酸铵阻燃聚丙烯

将笼状磷酸酯微胶囊(ET)与聚磷酸铵(APP)复配用于阻燃聚丙烯(PP)。采用氧指数和UL 94评价了阻燃PP的阻燃性能,采用热重分析、扫描电子显微镜照片、傅里叶变换红外光谱及X射线电子能谱研究了阻燃剂的协同效应和阻燃机理。结果表明:ET与APP有较好的复配协同效应,ET/APP的阻燃性能随m(ET)/m(APP)的不同而变化。当m(ET)/m(APP)为1∶2时,阻燃效果最好。w(ET/APP)为30%时,氧指数达29.7%,且达到UL 94 V-0级。     

新型磷氮溴复合阻燃剂的制备及其阻燃聚丙烯的研究

以氢溴酸三聚氰胺盐（MHB）、聚磷酸铵（APP）、阻燃增效协同剂2、3-二甲基-2、3-二苯基丁烷( DMDPB )3种物质为原料复配成一种新型磷溴氮复合阻燃剂,将不同复配比例的复合阻燃剂添加到聚丙烯（PP）中,对阻燃PP材料的阻燃性能、力学性能及熔体流动速率进行测试,探讨3种物质的最佳复配比;并研究了该复合阻燃剂的添加量对材料阻燃性能的影响。结果表明,当MHB：APP：DMDPB的配比为10:10:1时,为最佳复配比;当磷氮溴复合阻燃剂的添加量为2.0 %（质量分数,下同）时,其极限氧指数值为30.8 %,燃烧等级为UL 94 V-1。     

氯氧镁复合物阻燃环氧树脂的研究

通过极限氧指数法、UL94垂直燃烧测试,研究了氯氧镁(MOC)与氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)、碱式碳酸镁的复合物协同阻燃环氧树脂(EP)的阻燃性能.结果表明,当MOC和ATH的质量比为1:1,总质量分数为44.4%时,环氧树脂的极限氧指数(LOI)为28.3%,达到UL94 V-0阻燃等级,为四种配方中最佳组合.该阻燃剂是通过稀释、冷却、隔离、吸附等方式协同作用而阻燃.     

氢氧化镁的表面改性及在聚丙烯中的应用研究

研制了用硅烷和钛酸酯偶联剂表面改性后的氢氧化镁和聚丙烯的复合材料,研究了用不同表面活性剂改性的阻燃剂氢氧化镁的用量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,硅烷偶联剂表面改性后的氢氧化镁能更好改善复合材料的力学性能,显著提高聚丙烯的阻燃性能,在用量为65%时,氧指数达到31.9%,垂直燃烧特性可达UL94V-0级。     

超支化三嗪成炭剂阻燃聚丙烯

将自制的超支化三嗪成炭剂（CFA）与聚磷酸铵（APP）以1∶1的比例复配成膨胀型阻燃剂（IFR）,用于聚丙烯（PP）的阻燃。采用冲击实验、拉伸实验、极限氧指数仪、垂直燃烧（UL 94）和扫描电子显微镜 (SEM)等方法表征了PP阻燃复合材料的力学性能、阻燃性能,分析了断面形貌。结果表明,添加阻燃剂后,冲击强度呈先增加后降低的趋势,拉伸强度则随着阻燃剂含量的增加不断下降,但降幅不明显;含有15 % IFR的阻燃复合材料,其垂直燃烧等级即可通过UL 94 V-0级测试,显示出复合IFR具有优秀的阻燃效果。