钛白粉种类对阻燃聚碳酸酯性能的影响

通过拉伸强度、缺口冲击强度、阻燃性能和色板外观等指标变化评价了4种牌号钛白粉对阻燃聚碳酸酯性能的影响,并探究了钛白粉种类对阻燃聚碳酸酯85℃/85%RH湿热老化性能和120℃热氧老化性能的影响。结果表明,添加钛白粉2233的聚碳酸酯老化后性能保持率最高,经过360 h湿热老化处理,ISO冲击强度保持率85.8%,ASTM冲击强度保持率99.1%;经过72 h热氧老化处理,ISO冲击强度保持率38.1%,ASTM冲击强度保持率57.7%。3款钛白粉改性阻燃PC的阻燃等级为UL94 V-0级(1.6 mm),添加钛白粉R248的阻燃PC的阻燃等级为UL94 V-1级(1.6 mm)。综上所述,四款钛白粉中2233的性能最佳。     

二苯砜磺酸钾阻燃PC的热降解行为及老化寿命估算

采用氧指数法测试了二苯砜磺酸钾(KSS)的阻燃性能,并运用热重(TG)分析结合Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa处理方法对KSS阻燃聚碳酸酯(PC)的非等温降解动力学和热老化寿命进行了研究.结果表明,阻燃剂的加入可大幅度提高PC的阻燃性能,当KSS的质量分数为0.7%时,阻燃PC的氧指数可从纯PC的26.3%增加到34.4%,阻燃等级由FV-2级提高到FV-0级;KSS的加入改变了PC的热降解活化能,相对于纯PC的活化能为186.54 kJ/mol,阻燃PC的降解活化能只有171.41 kJ/mol,表明KSS的加入促进了热降解,有利于在材料的燃烧表面快速地形成炭层,起到阻燃作用;阻燃荆的加入使同一温度下PC的不同失重率所对应的时间缩短,即热稳定性降低,这一点与阻燃剂能够降低PC的初始降解温度、提前分解成炭有密切关系.     

磺酸盐/滑石粉协同阻燃PC材料的性能研究

以全氟丁基磺酸钾(KFBS)为主阻燃剂、滑石粉为协效阻燃剂对聚碳酸酯进行阻燃改性,研究了滑石粉粒径及用量对PC热稳定性、燃烧性能、流动性和力学性能的影响。结果表明,滑石粉能够通过形成完善的炭层抑制燃烧滴落使PC的阻燃等级由V-2变为V-0。同时,PC中添加滑石粉能够提高热稳定性,添加5%的滑石粉,热变形温度上升5℃。此外,加入滑石粉能够提高阻燃PC的刚性,但会使韧性明显下降。     

纳米SiO2与RDP协同阻燃PC/ABS的研究

采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP）及其与纳米SiO2复配制备双酚A聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（PC/ABS）阻燃材料,测定了阻燃PC/ABS的极限氧指数、UL94V阻燃性能及热稳定性,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了阻燃PC/ABS于600 ℃热分解残余物的形态,采用锥形量热仪测定了阻燃PC/ABS的释热速率峰值（p-HRR）、释热速率平均值（av-HRR）、总释热量（THR）、平均有效燃烧热（av-EHC）和平均质量损失速度（av-MLR）。结果表明,纳米SiO2与RDP添加量分别为5 %和9 %时,PC/ABS的阻燃性能达UL94V-0级,极限氧指数为29.0 %,且阻燃PC/ABS的p-HRR、av-HRR、THR、av-EHC以及av-MLR分别下降了16.12 %、58.82 %、40.83 %、17.91 %和36.90 %,同时也证明了纳米SiO2与RDP具有非常好的协同阻燃效应。     

红磷阻燃LGFPP复合材料的热氧老化性能研究

利用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷(LGFPP/RP)阻燃复合材料。采用热烘箱老化法分析了140℃条件下不同热氧老化时间对LGFPP/RP阻燃体系热氧老化性能的影响;并通过氧指数(OI)、垂直燃烧、热性能和力学性能测试对LGFPP/RP阻燃体系的阻燃性能、热稳定性和力学性能进行了研究。结果表明:随着热氧老化时间的延长,LGFPP/RP阻燃体系的OI值呈先增大后减小的趋势,且垂直燃烧等级始终保持在FV-0级;同时,LGFPP/RP阻燃体系的最大质量损失速率所对应的温度(Tmax)变化不大,体系的起始分解温度(T5%)则呈现出先升高后下降的趋势。另外,经热氧老化后,试样的力学性能显著下降。     

SNP阻燃剂对聚碳酸酯热分解与老化寿命的影响

采用热重(TG)分析法研究了不同升温速率下,SNP阻燃剂对聚碳酸酯(PC)热降解行为的影响,并且通过Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法对PC/SNP复合材料的热分解动力学进行了探讨,两种方法计算结果一致,均表明阻燃剂SNP的加入降低了PC的热分解活化能,相比PC分别降低了9.9%和9.0%。采用时–温等效原理对阻燃PC的老化寿命进行了预估,结果发现,SNP阻燃剂的加入使PC的老化寿命明显缩短,表明SNP阻燃剂能加快PC的热降解速率,使PC的初始分解温度提前了6.46%,促使PC更早地降解成炭,成炭量增加了28%,从而提高了PC的阻燃性能。     

滑石粉和有机蒙脱土对溴系阻燃聚丙烯材料性能影响的研究

研究了滑石粉及纳米有机蒙脱土（OMMT）对十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃聚丙烯（PP）的阻燃协效作用,评估了滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT的添加量对PP材料阻燃性能、燃烧行为及物理性能的影响。结果表明,滑石粉和OMMT对于DBDPE阻燃PP体系具有显著的协效作用,增加滑石粉和DBDPE用量可以有效提高垂直燃烧性能和极限氧指数水平,添加OMMT可进一步提升垂直燃烧性能和氧指数水平,OMMT还可以显著降低燃烧过程的热/烟释放速率及总量;滑石粉、溴系阻燃剂、OMMT会在不同程度导致材料拉伸强度、冲击强度和熔体流动速率的下降。     

无卤阻燃硅烷交联POE复合材料的制备及性能研究

以硅烷交联聚烯烃弹性体（POE）为基体、Mg（OH）2为阻燃剂、（乙烯／乙酸乙烯酯）共聚物（E／VAC）为增容剂,制备了一种应用于无卤阻燃电缆料的高性能复合材料。考察了Mg（OH）2、E／VAC用量对复合材料拉伸性能、热延伸率、阻燃性能及耐高温老化性能的影响,利用扫描电子显微镜研究了复合材料断面的形貌特征。结果表明,当引发剂为0．1份、交联剂为2份、Mg（OH）2为140份、E／VAC为10份时,制备的无卤阻燃硅烷交联POE复合材料具有优异的力学性能、阻燃性能和耐高温老化性能,符合无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的技术标准。     

不同类型增韧剂对聚碳酸酯性能的影响

通过力学性能、热变形温度和熔体流动速率等指标评价了5种牌号增韧剂对聚碳酸酯（PC）性能的影响,并探究了增韧剂种类对PC的70 ℃水煮老化性能、湿热老化性能和热氧老化性能的影响。结果表明,添加增韧剂能提高PC的韧性;在改善PC热氧老化性能方面,S2001和MR?502要优于M?577、M?732和M?722;在改善PC水煮老化和湿热老化性能方面,M?732、M?577和MR502要优于S2001和M?722。     

滑石粉和间苯二酚双(二苯基磷酸酯)协效阻燃PC/ABS合金的研究

用γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面处理的滑石粉(Talc)与间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)复合阻燃质量比为7∶3的聚碳酸酯(PC)/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)共聚物(ABS)合金,探讨了两者用量对PC/ABS阻燃性能和耐热性能的影响。研究表明,Talc与RDP有一定的协同阻燃作用,添加13.0 wt%Talc和7.0 wt%RDP后,PC/ABS可通过UL-94 V-0级,极限氧指数(LOI)为31.8%,热变形温度比同样阻燃等级、单独添加16.0wt%RDP的PC/ABS(PC/ABS/R-16)高10℃以上。相比于单独用RDP阻燃,滑石粉与RDP复合后的PC/ABS(PC/ABS/R-7/T-13)热重分析图上残炭率从12.8%提高至24.0%,拉曼图谱表示热重分析的炭层的石墨化程度更高;扫描电镜图显示垂直燃烧后残炭的内层更致密,表明滑石粉的加入主要促进了RDP在凝聚相的阻燃作用,有助于体系生成更连续而致密的炭层。     

阻燃ABS/PVC合金及HIPS/PPO合金的防老化研究

针对氧指数达到33%的阻燃ABS/PVC合金、无卤阻燃FV0级的HIPS/PPO合金,从材料的组成及防老剂配方两方面着手,进行合金老化性能的研究。结果表明,选择适宜的材料组成及防老化体系可使阻燃ABS/PVC、HIPS/PPO合金氙灯老化1000小时,悬臂梁缺口冲击强度保持率>85%,变色评级在2～3以上。     

无卤磷氮阻燃剂的合成及在PC阻燃中的应用

以9, 10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧化物（DOPO）和N-苯基马来酰亚胺（N-PMI）为原料,合成了一种新型无卤含氮氧杂膦菲阻燃剂DOPMI,通过FT-IR、LC-MS、TG和DSC对DOPMI做了结构表征和热性能分析。研究了DOPMI及与其他阻燃剂复配应用于聚碳酸酯（PC）后对阻燃性能、力学性能、热分解行为及残炭形貌的影响。结果表明：含3%DOPMI、2%甲基苯基聚硅氧烷（MPS）和24%含磷阻燃PET的PC体系阻燃级别达UL 94 V-0级,LOI提高到30.4%;阻燃剂的加入使PC的缺口冲击强度和拉伸强度有所降低;DOPMI虽不能增加PC的成炭率,但可加速PC交联成炭;此外,SEM照片显示,DOPMI能促使PC发泡,MPS能起到协效阻燃的作用。     

温湿耦合老化对改性硅烷密封胶与PC粘接性能的影响

利用环境模拟试验箱、万能拉伸试验机、红外光谱仪、接触角测量仪和光学显微镜等设备，研究了温湿耦合老化（70℃/100%RH）环境对改性硅烷密封胶与轨道车辆车窗&灯罩用聚碳酸酯（PC）粘接性能的影响。研究结果表明：温湿耦合老化后改性硅烷密封胶与灯罩用PC之间的粘接性下降明显，胶条剥离破坏形式从95%以上内聚破坏变为95%以上界面黏附破坏，拉剪强度降低93%以上，而车窗用试样老化后性能降低幅度较灯罩用试样小。温湿耦合老化后，灯罩用PC底涂与UV涂层之间存在起泡现象，这是灯罩用PC粘接性能降低的主要诱因。此外，高温加速了PC中酯类结构的水解，也可能是粘接性能降低的原因之一。     

硅油及钛白粉在聚丙烯膨胀阻燃中的应用研究

选用一种含有聚磷酸铵的高效膨胀型阻燃剂（SR-50A）与聚丙烯（PP）和不同含量的苯基硅油和钛白粉通过挤出造粒法制备了膨胀型阻燃母粒,将其与PP注塑成阻燃复合材料,利用极限氧指数测试仪等对阻燃复合材料的燃烧性能进行测试。结果表明,复合材料中膨胀型阻燃母粒含量为20 %（质量分数,下同）,苯基硅油的添加量为0.17 %时,极限氧指数值提高到35.6 %;钛白粉的添加量为1 %时,极限氧指数值提高到35.1 %,垂直燃烧等级（UL 94）均能达到V-0级;苯基硅油的加入可促进阻燃剂在阻燃初始阶段的分解,降低了复合材料的热分解速率,钛白粉的加入可促进基体成炭。     

RDP与葫芦脲协同阻燃聚碳酸酯的研究

采用间苯二酚二苯基磷酸酯（RDP）复配大环分子葫芦［6］脲（CB［6］）对聚碳酸酯（PC）进行无卤阻燃改性。通过极限氧指数仪、锥形量热仪、热失重分析仪及扫描电子显微镜测试分析了阻燃体系的阻燃性能、热性能及燃烧炭层的微观形貌。结果表明,RDP与CB［6］复配质量比为6∶2时阻燃效果最好,材料的极限氧指数达到32.5 %,通过UL 94 V-0级,热释放速率峰值(PHRR)降低至266 kW/m2;复配阻燃体系的加入改善了PC热稳定性,提高了阻燃复合材料的残炭率;复配阻燃体系能促进形成连续致密的膨胀炭层。     

饱和度对HNBR胶料性能的影响

研究饱和度对氢化丁腈橡胶（HNBR）胶料物理性能、耐热空气老化性能和阻燃性能等的影响。结果表明，随着饱和度的提高，HNBR胶料正硫化时间延长，硫化胶拉断伸长率和拉断永久变形增大、耐热空气老化性能提高、储能模量和损耗因子减小、阻燃性能略有下降。     

紫外老化对聚甲醛纤维结构与性能的影响

研究了聚甲醛(POM)纤维在自然暴露老化以及在紫外老化箱中的加速老化行为,通过单纤维强力仪、扫描电镜、红外光谱仪、白度分析仪分析了老化对POM纤维结构与性能的影响。结果表明:POM纤维的耐老化性能差,自然老化8个月,抗拉强度下降22%,紫外老化14 d,抗拉强度下降84%;在光、氧的作用下,分子链发生断链的端基被氧化成羰基、羧基和羟基,黄色指数逐渐增加;通过添加抗老化母料F可显著提高POM纤维的抗老化性能。当抗老化母料F质量分数为3%、在紫外加速老化14 d时,POM纤维的抗拉强度仅下降8%,比未添加抗老化母料的POM纤维的抗拉强度提高了76%。     

磷酸三苯酯/热塑性酚醛树脂在PC中协效阻燃作用的研究

采用磷酸三苯酯(TPP)和热塑性酚醛树脂(PF-T)复配阻燃聚碳酸酯(PC),探讨了TPP/PF-T不同配比以及阻燃剂添加总量变化对整个体系的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,当PC/TPP/PF-T质量比为80/10/10时,体系的氧指数达到46%,阻燃级别达到UL94V-0级;TPP/PF-T的协效作用机理为热解过程中PF-T与TPP发生酯交换反应而形成稳定的网状结构,抑制了TPP的挥发,提高了体系的热稳定性及阻燃性能。     

DBDPE–Sb2O3复合阻燃LGFPP的热氧老化研究

采用十溴二苯乙烷(DBDPE)协同三氧化二锑(Sb2O3)组成复合阻燃剂DBDPE–Sb2O3(D–S)阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP),并采用热烘箱老化法研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着热氧老化时间的延长,LGFPP/D–S阻燃体系的氧指数值呈现出先升高后下降的趋势,垂直燃烧等级始终保持FV–0级的阻燃级别,复合材料的结晶度减小,力学性能逐渐下降。PP基体分子链的断裂以及玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/D–S复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链的断裂加剧。     

PP及PP/EPDM共混物室内外老化行为的研究

通过中国西部3个地区（新疆尉犁、西藏拉萨和四川成都）室外自然老化和室内加速老化（热氧、紫外老化）的对比,研究了聚丙烯及聚丙烯/三元乙丙橡胶（PP/EPDM）共混物室内外老化前后力学性能的变化和表面微观形态的变化,以及其室内外老化的对应关系。结果表明,室外老化初期PP的拉伸强度提高,老化中后期随着降解程度加剧拉伸强度下降;EPDM的加入提高了PP的耐老化性能,其中成都地区老化试样最为明显,24个月后拉伸强度保持率高达115 %;PP和PP/EPDM共混物室内热氧老化后拉伸强度变化不大,紫外老化后拉伸强度则呈现下降趋势;综合考虑热氧和紫外老化,通过时间等效关系可以更好地联系室内外老化,为预测材料在自然状态下的服役寿命奠定了基础。