PS/MH复合材料的燃烧性能研究

将聚苯乙烯（PS）树脂与改性后的氢氧化镁（MH）进行熔融共混制备PS／MH复合材料。通过X射线衍射分析了复合材料的微观结构，采用水平燃烧实验、氧指数实验和高温处理实验研究了复合材料的燃烧性能。结果表明：在制备和加工过程中，复合材料中的MH的微观结构并没有发生变化。因此，复合材料中MH的阻燃机理不变。随着MH含量增加，复合材料的发烟和滴落减少，水平燃烧速率从34．08mm/min下降至22．84mm／min．MH用量达到80phr时复合材料能够自熄，材料的氧指数达24．O％。MH的引入使复合材料在高温下的残留率增大，热稳定性和阻燃性能增强．     

聚苯乙烯/纳米氢氧化镁复合材料的结构和燃烧行为研究

将聚苯乙烯(PS)与表面经过改性的纳米氢氧化镁(nano-MH)进行熔融复合,制备了PS/nano-MH复合材料,采用扫描电镜对复合材料的微观结构进行了分析,用水平燃烧实验、氧指数实验、高温处理实验和锥形量热实验研究了复合材料的燃烧行为。结果表明:nano-MH颗粒表面经过硅烷偶联剂改性后,在PS基体中的团聚减少,分散更加均匀;nano-MH的加入使PS的阻燃性能得到明显改善,随着nano-MH用量的增加,复合材料的发烟和滴落减少,氧指数增大,水平燃烧级别提高,材料燃烧时的热释放速率和质量损失速率显著下降,在高温下更加稳定;nano-MH用量为60phr时复合材料燃烧时不再滴落,100phr时能够自熄,氧指数达到24.1%,水平燃烧级别可达到FH-1级;nano-MH分解产生的氧化镁增强了材料在高温下的热稳定性。     

环保型无卤阻燃剂在PA6材料中的应用

以聚酰胺(PA) 6为基体材料,添加二乙基次膦酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,通过熔融共混制备无卤阻燃PA6复合材料。采用水平垂直燃烧仪、氧指数测定仪、万能材料试验机以及热重分析仪研究了ADP和MCA用量对无卤阻燃PA6阻燃性能、力学性能、热降解行为的影响,并采用扫描电子显微镜观察了燃烧后炭层的形貌,探讨了ADP与MCA间的协效阻燃作用。结果表明,制备的阻燃PA6复合材料均能达到UL94 V–0阻燃级别;当ADP添加量为18%时,极限氧指数(LOI)可达33.3%;当添加14% ADP时,ADP/MCA复配阻燃体系的LOI值保持在31%以上;MCA对ADP产生协效阻燃作用,MCA的加入使得热分解温度降低,加速了PA6在燃烧时的成炭,改善了炭层结构,并使PA6具有较好的力学性能。     

有机蒙脱土和氢氧化镁对PS的协同阻燃作用研究

将聚苯乙烯(PS) 树脂与有机蒙脱土(OMMT) 和表面改性的氢氧化镁(MH) 直接熔融复合制备了PS/MH/OMMT复合材料,采用X射线衍射对复合材料的微观结构进行了分析,分别用水平燃烧试验、氧指数试验和高温处理试验研究了复合材料的阻燃性能。结果表明：OMMT 与PS熔融复合后,其片层间距从1.46 nm增加至3.30 nm,表明与PS分子链形成了插层复合结构,MH的引入并不影响纳米插层结构的形成。OMMT与MH并用时可以显著减少复合材料在燃烧时的滴落和发烟性,材料在高温下更加稳定,阻燃性能更好,从而可以减少阻燃剂的用量。     

镁铝羟基磷灰石/磷酸酯/聚苯乙烯复合材料的阻燃及力学性能研究

利用混合酚制备了一种新型阻燃磷酸酯(P),同时采用共沉淀法合成了镁铝羟基磷灰石(LDHs),将LDHS、P和聚苯乙烯(PS)通过熔融共混制备了LDHs/P/PS阻燃复合材料。利用氧指数法(OI)对其燃烧性能进行了表征,探讨了LDHs和磷酸酯两种阻燃剂对聚苯乙烯阻燃及力学性能的影响。结果表明:LDHs和磷酸酯两种阻燃剂对PS的阻燃具有协同增效作用,当固定磷酸酯的份数为10份时,复合材料的氧指数随着LDHs的含量增大而逐渐升高;当LDHs的含量为15份时,氧指数达到23.1%;当固定LDHs的含量为15份时,复合材料的氧指数也随着磷酸酯的加入量增大逐渐升高;当磷酸酯的份数为15份时,氧指数达到23.9%。由于LDHs和磷酸酯的加入,复合材料的力学性能与PS的力学性能相比有所下降。综合考虑阻燃性和力学性能,LDHs含量为10%、磷酸酯含量为10%时复合材料的阻燃以及力学性能较佳。     

阻燃热塑性聚酯弹性体复合材料制备及性能

以二乙基亚膦酸铝盐(AlPi)和三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)为阻燃剂,添加到热塑性聚酯弹性体(TPEE)中,采用挤出造粒方法制备出高性价比的阻燃TPEE复合材料。首先采用热失重分析仪研究了两种阻燃剂的热稳定性,进一步采用热失重分析、极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学性能测试以及扫描电子显微镜等对阻燃TPEE材料的热稳定性、阻燃性能、燃烧性能、力学性能以及复合材料的微观形貌进行了研究。结果表明,在相同阻燃剂用量下,添加AlPi的阻燃复合材料的阻燃效果、力学性能均优于添加MCA的阻燃复合材料,采用AlPi与MCA复配使用制备的阻燃TPEE复合材料的阻燃效果、力学性能介于二者之间,当TPEE,AlPi和MCA用量分别为83%,10%和5%时,阻燃复合材料的拉伸强度为24.19 MPa,断裂伸长率为515%,极限氧指数为30%,垂直燃烧测试达到V–0级。AlPi与MCA复配使用可提升阻燃TPEE材料的成炭性能和高温热稳定性。     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃聚氨酯硬泡

将三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为阻燃剂,采用一步全水发泡法,制备一系列硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺氰尿酸盐复合材料(RPUF/MCA),采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧、烟密度测试、傅立叶红外光谱(FT-IR)及拉曼光谱表征,研究了MCA对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性及燃烧烟气密度的影响。研究表明,MCA能够显著提高RPUF/MCA的阻燃性能,30份的MCA使RPUF/MCA30达到UL-94 V-1级别,极限氧指数达到22.0%。热重测试结果表明,MCA的添加使成炭率降低;同时发现,MCA的添加降低了RPUF/MCA泡沫复合材料的初始热分解温度和复合材料的燃烧烟气密度,有效地提高了复合材料火灾安全性能。     

包覆型MCA/PA6复合材料的制备及其阻燃性研究

以水为反应介质、无水乙醇为溶剂,将正硅酸四乙酯(TEOS)制备成二氧化硅(SiO_2)溶胶,利用溶胶的网络结构对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)进行表面包覆,制备出包覆型MCA阻燃剂;通过熔融共混方式,将包覆前后MCA与聚己内酰胺(PA 6)切片混合制备成不同阻燃剂含量的阻燃PA 6复合材料;采用红外光谱仪X射线光电子能谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、垂直燃烧法和极限氧指数法等研究了阻燃PA 6复合材料的结构、热性能及阻燃性能。结果表明:SiO_2溶胶成功接枝在MCA表面,且主要分子结构没有发生改变;随着阻燃剂含量的增加,PA 6复合材料的熔点均有降低,但下降幅度较小;包覆型MCA在材料燃烧过程中能够有效参与成炭,在材料表面形成致密的保护层,增强PA 6复合材料的凝聚相阻燃效果,提高其阻燃性能;随着阻燃剂含量增加,PA 6复合材料的阻燃性逐步提高,添加包覆型MCA质量分数为8%时,PA 6复合材料阻燃性可达到UL-94 V-0等级,极限氧指数为28%。     

含季戊四醇基烷基次膦酸盐与MCA复配膨胀阻燃热塑性聚酯弹性体

以季戊四醇、甲基环膦酸酐、硫酸铝为原料合成了集酸源、炭源于一体的烷基次膦酸盐成炭剂(APCP),并以三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)为气源,热塑性聚酯弹性体(TPEE)为基体材料,制备了不同添加量的阻燃TPEE复合材料;通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)和热释放速率(MCC)实验表征了复合材料的阻燃性能,热重分析和扫描电镜(SEM)研究了复合材料的热性能和残炭形貌,热重-红外联用(TG-FTIR)探究了复合材料的阻燃机理。研究表明,APCP与MCA复配能够实现膨胀阻燃,随着阻燃剂的加入,复合材料在700℃时的残炭量明显增加,SEM观察形成了多孔的膨胀炭层;当总添加量为25%,其中APCP与MCA的质量比为5.5∶1时,复合材料具有最佳的阻燃性能,LOI为27.8%,垂直燃烧通过UL94 V-0级。     

聚苯乙烯/表面改性纳米氢氧化镁复合材料的加工和阻燃性能研究

用带有长链烷基的硅烷偶联剂对纳米氢氧化镁(n-MH)粉体进行表面改性,然后与聚苯乙烯(PS)树脂进行熔融复合制备了PS/表面改性n-MH复合材料,研究了复合材料的微观结构、加工流变行为和燃烧行为。结果表明:随着偶联剂用量增加,表面改性n-MH在PS树脂基体中的团聚程度显著减小,分散较均匀,复合材料的加工性能明显改善。表面改性n-MH的加入使复合材料的水平燃烧性能有所下降,但对材料的氧指数影响不大。