三氧化二锑协效MH阻燃EVA复合材料的研究

利用垂直燃烧(UL94)、极限氧指数(LOI)、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等方法研究了三氧化二锑(Sb_2O_3)在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)体系中的协效阻燃作用与机理。结果表明,当阻燃剂MH/Sb_2O_3的总添加量为57%时,EVA/MH/Sb_2O_3复合材料通过UL94 V-0级,氧指数达到33. 5%。与EVA/MH复合材料相比,EVA/MH/Sb2O3复合材料的热稳定性较好,残炭量更高; EVA/MH/Sb_2O_3复合材料炭层表面孔洞少,封闭效果好,导致阻燃性能更好。     

氢氧化铝/氢氧化镁复配提高乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃性能

研究了不同质量比的氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)燃烧性能的影响,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、热失重分析和锥形量热测试研究了EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明,固定ATH和MH的添加量为60%(质量分数,下同),ATH/MH=2/1(质量比,下同)时,EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能最好,极限氧指数从18.3%提高到34.3%,达到UL 94V-2级别,热释放速率和热释放总量均有明显下降。     

EVA基膨胀型阻燃复合材料的制备与性能

以酚醛树脂(PF)为碳源,密胺甲醛树脂包覆的聚磷酸铵(MFAPP)为酸源,氢氧化镁(MH)为气源并增强固炭能力,配制成新型膨胀型阻燃体系(IFR),用于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的阻燃.利用垂直燃烧仪(UL-94)、极限氧指数(LOI)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机等对无卤阻燃EVA...     

EVA/MCA复合体系的燃烧性能与炭层结构

以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体树脂,以氰尿酸三聚氰胺(MCA)为阻燃剂,研究了EVA/MCA复合体系的燃烧性能,并对燃烧炭层进行了分析.结果表明,MCA改善了EVA/MCA体系的燃烧性能,消除了燃烧滴落现象,抑制了黑烟的产生.随着MCA添加量逐渐增大,氧指数由18.0%提高到26.1%,当MCA添加量为80质量份时,体系成为难燃材料.当MCA添加量分别为50,60,80质量份时,EVA,MCA复合体系的阻燃级别依次可以达到FV-2级,FV-1级,FV-0级.随着MCA添加量的增加,燃烧试样表面的炭层逐渐增多,致密程度提高;随着燃烧时间的增加,燃烧试样内部的孔洞增多,孔径变大.     

ADP/MPP对EVA阻燃性的影响

研究了不同配比二乙基次膦酸铝(ADP)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)的膨胀阻燃剂(IFR)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃性能的影响。结果表明:ADP/MPP对EVA阻燃性影响很大,当IFR质量分数达到40%、ADP与MPP质量比2/1时,阻燃EVA体系阻燃效果最好,极限氧指数达30%,UL-94达到V-0级。研究了阻燃EVA体系的热分解特性,同时使用扫描电镜和拉曼光谱对材料燃烧后的残渣膨胀层进行了表征。结果表明,当IFR质量分数达到40%、ADP与MPP的质量比为2/1时,残炭量达18%,形成的炭层具有好的隔热、隔氧效果。     

MCA协同阻燃EVA/MH体系性能研究

以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,氢氧化镁(MH)为阻燃剂,以无毒、高润滑的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为协同剂,制备了MCA协同EVA/MH复合阻燃体系,系统研究了其力学性能、燃烧性能、加工流动性能和尺寸稳定性。结果表明:MCA能够改善体系的力学性能,在提高韧性的同时,屈服强度和断裂强度也有所提高。同时,MCA能减缓体系燃烧剧烈程度,抑制燃烧滴落现象,但体系的氧指数有所降低。此外,MCA能够改善复合体系的加工性能,MFR增加,扭矩降低。MCA使EVA/MH复合材料的膨胀率由0.87%降低到0.17%,尺寸稳定性提高。     

LLDPE/EVA/改性MH/MRP阻燃体系的研究

选用乙烯-醋酸乙烯共聚物/改性氢氧化镁/微胶囊红磷(EVA/改性MH/MRP)为复合阻燃体系,研究体系的力学性能及阻燃性能,并通过扫描电镜观察材料燃烧后炭层的表面形貌。结果表明:当LLDPE/EVA/改性MH/MRP添加比例为60:40:70:10时,拉伸强度为11.3 MPa,断裂伸长率为353%,氧指数为31.4%,垂直燃烧试验通过UL 94V-0级,体系具有良好的阻燃协效作用和力学相容性。     

硅烷交联EVA/PP/MH复合材料的制备和性能

采用两步熔融共混法制备了硅烷接枝交联乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/聚丙烯(PP)/氢氧化镁(MH)复合材料,研究了乙丙嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和等规均聚聚丙烯(PP-H)分别与EVA混合后的硅烷接枝交联的效率,用万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及垂直燃烧仪等研究了EVA/PP/MH复合材料的力学、热延伸和阻燃等性能。结果表明,EVA/PP-B共混物进行硅烷交联的效果优于EVA/PP-H共混物;MH含量≤120份（质量份,下同）时,硅烷交联EVA/PP/MH达到了交联度标准要求;随着MH含量由80份增加到160份,未交联EVA/PP-B/MH的极限氧指数由25.0 %增大到32.2 %,交联后极限氧指数比交联前提高了0.5 %~1.5 %;当MH含量≥120份时,EVA/PP-B/MH垂直燃烧能达到V-0级;EVA/PP-B/MH的热失重过程分2个阶段,第一个热分解阶段主要为MH失水和EVA的脱羧反应,第二个热分解阶段主要对应于PP -B和EVA主链结构的裂解和残渣的挥发。     

三嗪成炭剂对EVA阻燃性能的影响

三嗪成炭剂(CNCH-DA)与多聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR)应用于EVA的阻燃改性,采用氧指数测定仪(LOI)、垂直燃烧测定仪(UL-94)分析了EVA/IFR复合材料的阻燃性能,采用微型量热仪(MCC)分析了其燃烧行为,并采用热重分析仪(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)研究了其阻燃机理。结果表明,当APP与CNCH-DA的质量比为2∶1时,EVA/IFR复合材料的LOI值达到27. 7%,并且通过了UL-94 V-0级测试; MCC分析结果表明,添加了IFR后,EVA的燃烧性能下降; TGA分析结果表明,当添加IFR后,EVA/IFR复合材料的热降解推迟,残炭量增加;SEM分析表明,EVA/IFR在燃烧后能形成致密且蓬松的炭层,起到良好的阻燃效果,而EVA/CNCH-DA燃烧后,形成众多不致密的微球。     

可膨胀石墨增效碱式硫酸镁晶须无卤阻燃EVA的研究

研究了无卤阻燃剂碱式硫酸镁晶须(MOS)和阻燃增效剂可膨胀石墨(EG)在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的填充量及其不同配比对EVA极限氧指数和UL-94垂直燃烧试验级别的影响。结果表明:EG对MOS阻燃EVA体系具有较好的阻燃增效作用。粒径和可膨胀倍数较大的EG具有更好的阻燃增效作用。     

有机蒙脱土对EVA/ATH复合材料燃烧性能的影响

采用熔融共混法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物/氢氧化铝/有机蒙脱土(EVA/ATH/OMMT)复合材料,通过氧指数仪、热重分析仪、烟密度仪等对复合材料的燃烧性能进行了测试和分析。结果表明:OMMT的加入,使复合材料形成了致密的炭层;炭层的阻隔作用虽然加重了复合材料的阴燃,导致其氧指数降低,却能减缓复合材料的燃烧速度、抑制燃烧时的滴落,同时提高了复合材料的热稳定性;此外,由于炭层具有较大的比表面积和较多的表面吸附活性中心,因此可以吸附材料燃烧时产生的烟雾,从而显著降低了复合材料的发烟量。     

EVA阻燃材料的制备与性能研究

通过极限氧指数、垂直燃烧、烟密度、锥形量热、扫描电子显微镜等表征方法,研究了不同用量自制哌嗪类膨胀阻燃剂（IFR）对乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）的阻燃作用。结果表明,添加30 %（质量分数,下同）IFR的EVA材料极限氧指数能达到37 %,UL 94垂直燃烧达到V-0级,有焰、无焰烟密度均很低,热释放速率峰值降至156 kW/m2,仅仅只有纯EVA的21.8 %,燃烧后形成了致密的膨胀炭层;该阻燃材料具有很低的吸湿率,力学性能保持较好,且能满足RoHS环保要求。     

MCA/APP协同作用对E/VAC燃烧性能与成炭机制的影响

通过筛选复配,组成了以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为气源、聚磷酸铵(APP)为酸源的化学膨胀复配阻燃体系,用于对(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物(E/VAC)进行阻燃改性。通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧实验研究了MCA/APP协同阻燃作用对E/VAC燃烧性能的影响;并运用光学显微镜(OL)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等分析手段对阻燃E/VAC体系燃烧后的结构进行了分析。结果表明,随着APP在MCA/APP体系中比例的增加,阻燃E/VAC的LOI由25.2%提高到28.3%;当MCA/APP配比为1.8∶1时,阻燃E/VAC的燃烧等级可以达到FV-0级;燃烧试样膨胀层的OL分析表明,随着MCA在MCA/APP体系中比例的增加,其膨胀层横截面处的孔洞增多、孔径变大,证明燃烧时形成了良好的膨胀和隔热层;燃烧试样炭层的OL和SEM分析表明,随着APP在MCA/APP体系中比例的增加,燃烧试样形成了具有良好阻燃效果的多孔泡沫状炭层;FTIR分析表明,阻燃E/VAC试样燃烧时发生脱水炭化现象。     

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。     

无卤膨胀复合阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共混物的研究

分别采用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、微胶囊红磷(MCP)以及氢氧化镁[Mg(OH)2]等与膨胀型阻燃剂PNP进行复配,研究了不同阻燃剂及其配比对低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯(PE-LD/EVA)共混物的阻燃和力学性能的影响。结果表明,在PE-LD/EVA为70/30的基体树脂中,当复合阻燃剂的含量为35%时,PNP/MCA的最佳配比为3/2,阻燃材料的极限氧指数为30.8%;PNP/MCA/MCP的最佳比例为24/16/4,阻燃材料极限氧指数为32.3%;PNP/MCA/MCP/Mg(OH)2的最佳比例为24/16/4/22,阻燃材料的极限氧指数为30.9%,垂直燃烧达到UL 94V-0级,拉伸强度为11.1MPa,断裂伸长率为80.6%。     

聚磷酸三聚氰胺/季戊四醇/水滑石阻燃体系改性EVA热塑性弹性体的研究

采用聚磷酸三聚氰胺/季戊四醇（MPP/PER）膨胀阻燃体系与水滑石（LDH）并用阻燃改性乙烯—醋酸乙烯酯（EVA）热塑性弹性体。结果表明,当EVA/MPP/PER/LDH质量比为60/20/10/10时,复合材料阻燃级别达到UL94V-0,极限氧指数（LOI）为30.6%。TGA分析结果表明,阻燃体系MPP/PER和LDH协同效应提高了EVA热分解残留率。炭层扫描电镜（SEM）分析表明,MPP/PER与LDH协同作用有利于形成连续致密的炭层,提高了EVA/MPP/PER/LDH复合材料的阻燃性能。     

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。     

阻燃剂对热固性酚醛树脂阻燃性能影响的研究

通过氧指数、垂直燃烧等级及产烟率测定研究了氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、膨胀石墨(EG)、膨胀型阻燃剂(IFR)等以单一或协同复配的形式对酚醛树脂(PF)体系阻燃性能的影响,并采用差热分析(DTA)对体系的微观热行为进行了研究。结果表明,放热量最小的体系为ATH/MH/EG/PF,ATH/MH/EG/IFR/PF体系的氧指数最大,达到96。ATH/MH/PF体系的产烟率最低(72%)。添加阻燃剂后,体系的垂直燃烧等级可提高到UL94V-0级。     

交联无卤阻燃LLDPE/EVA电缆料的研制

以LLDPE（线性低密度聚乙烯）、EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）为基体树脂，ATH（氢氧化铝）、MH（氢氧化镁）为主阻燃剂，有机硅为阻燃增效剂，EVA-g-MAH（马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物）为高分子相容剂，DCP（邻苯二甲酸二壬酯）为交联剂制备了交联无卤阻燃LLDPE／EVA电缆料。研究结果表明，在燃烧时有机硅能促进玻璃态无机炭化层隔氧膜的形成，有效地提高共混物的氧指数。以EVA-g-MAH作为共混体系的相容剂能够改善交联无卤阻燃LLDPE／EVA电缆料的加工性能、力学性能和阻燃性能。     

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。