氧化石墨烯增强聚氨酯阻燃及力学性能的研究

为提高聚氨酯(PU)材料的阻燃及力学性能,采用熔融共混的方法制备了含磷阻燃剂的氧化石墨烯/聚氨酯(GO/PU)复合材料。分析了GO/PU复合材料的微观结构及燃烧后碳层的形貌,研究了GO的用量对GO/PU复合材料阻燃性能及其老化前后力学性能的影响。结果表明:随着GO用量的增加,GO/PU复合材料的阻燃性能逐渐增加,加入5%的GO时,LOI值达到39.8%,垂直燃烧等级为V-0级;加入含磷阻燃剂后,GO/PU复合材料力学性能有所下降;添加GO后,对GO/PU复合材料的力学性能起到增强的作用,复合材料的耐老化性能也随着GO含量的增加而提高。     

用于超纤革PU浆料的无卤阻燃改性

选择了有机磷系和磷氮协同两种不同的无卤阻燃剂与溶剂型PU进行共混制备无卤阻燃PU,对其力学性能、阻燃性能及耐碱性能进行了系统研究。结果发现:相较于磷氮协同阻燃剂(SN-605),采用有机磷系阻燃剂(JL-30)改性PU显示出更好的阻燃性能与耐碱性能;当阻燃剂质量分数为11.1%时,阻燃PU的LOI可以达到29.1%,垂直燃烧测试达到V-0级;并且具有较好的耐碱性能,在90℃、30 g/L NaOH溶液中碱处理40 min后,其LOI仍然可以达到28.7%,垂直燃烧测试等级没有下降;但两种阻燃剂的加入均会使PU的抗张强度出现不同程度的下降。此外,热失重测试(TG)显示,两种阻燃PU的阻燃机制不同,JL阻燃剂的加入使PU的热分解温度降低,并且在800℃时的残炭量没有明显增加,呈现明显的气相阻燃机制;而SN阻燃剂的加入使PU的残炭量明显增加,呈现明显的凝聚相阻燃机制。     

铝/磷/氮三元体系阻燃PU硬泡的制备与性能研究

以氢氧化铝、三聚氰胺和聚磷酸铵为阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,研究了添加氢氧化铝前后阻燃剂用量对聚氨酯(PU)硬泡的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,铝/磷/氮复配阻燃体系的阻燃效果优于磷/氮阻燃体系,阻燃剂总添加量达30份时,PU硬泡同时具备较好的阻燃性能和力学性能,氧指数为32,烟密度为74,平均燃烧时间为31 s,其压缩强度和拉伸强度分别为6.52 MPa和6.16 MPa。     

防凝露封堵用阻燃PU的制备及其阻燃性能

采用全水发泡法制备了添加不同类型阻燃剂的阻燃聚氨酯(PU),并与纯PU进行了对比.结果表明:阻燃PU的极限氧指数(LOI)都高于纯PU;随着阻燃剂用量的增加,阻燃PU的LOI逐渐增加;当阻燃剂用量相同时,季戊四醇双磷酸酯二磷酰氯(PDD)系列的阻燃效果优于新戊二醇磷酸酯磷酰氯(DPPC)系列;不同阻燃剂用量的PDD接枝...     

含磷阻燃剂阻燃聚氨酯的研究进展

含磷阻燃剂由于其高效、无卤低毒等优点,成为阻燃研究领域的关注热点之一。P元素氧化价态不同,对应的含磷阻燃剂的阻燃机理就不同,并且其对聚氨酯材料阻燃性能的影响也有差异。根据P元素的氧化价态,将含磷阻燃剂分成红磷(0价)、亚膦酸酯和次膦酸盐(+1价)、膦酸酯和膦酸盐(+3价)以及磷酸酯和磷酸盐(+5价)四类,对每种价态所对应的典型含磷阻燃剂特点和阻燃机理进行了简要概述。详细综述了每种价态所对应的典型含磷阻燃剂在聚氨酯材料中的应用研究进展以及将2种或几种不同价态含磷阻燃剂复配阻燃聚氨酯的研究进展。最后,针对目前含磷阻燃剂阻燃聚氨酯存在的问题,提出了含磷阻燃剂在聚氨酯阻燃领域应用中的研究思路。     

含磷含氮多元醇反应型阻燃剂

阻燃聚氨酯硬泡所用的反应型阻燃剂主要有:含磷含氮多元醇、含磷含溴多元醇、含磷含氯多元醇、含磷多元醇、含溴多元醇、含氯多元醇和含氮多元醇等。其中,含磷含氮多元醇研究开发较早,尤其是作为其典型代表的O,O—二乙基—N,N—双(2     

含磷、氮元素结构型阻燃聚氨酯的合成与发泡研究

在合成聚氨酯(PU)阶段在结构上引入阻燃元素,从而提高PU的阻燃性能。通过在多元醇上引入氮、磷元素,从而在不添加阻燃剂的情况下提高PU泡沫塑料的氧指数。结果表明:随着磷、氮元素含量的增加,PU泡沫塑料的氧指数大幅提高,密度、压缩强度等在一定范围内也有不同程度的提高。当发泡温度为70℃,基础PU树脂为11 g,匀泡剂为5%,水为10%,发泡剂8%时,泡沫的综合性能最佳。     

磷—溴—硅膨胀阻燃体系在聚丙烯中的协同阻燃作用

采用锥形量热仪研究了磷-溴-硅三种阻燃元素对聚丙烯(PP)释热速度、总烟产量、释热总量、一氧化碳、二氧化碳(Co、CO_2)的释放量等的影响。研究结果表明,含溴阻燃剂阻燃效果显著,但 CO 和总烟产量较高。含磷和氮的膨胀型阻燃剂的 CO 和总烟产量显著降低,但阻燃效果较差,分子筛的加入,可使磷采用锥形量热仪研究了磷-溴-硅三种阻燃元素对聚丙烯(PP)释热速度、总烟产量、释热总量、一氧化碳、二氧化碳(Co、CO_2)的释放量等的影响。研究结果表明,含溴阻燃剂阻燃效果显著,但 CO 和总烟产量较高。含磷和氮的膨胀型阻燃剂的 CO 和总烟产量显著降低,但阻燃效果较差,分子筛的加入,可使磷一溴协同体系的各项阻燃参数得到显著改善,若能将磷氮的膨胀型阻燃剂和分子筛二者结合,少加或不加六溴环卜二烷将是理想的选择。溴协同体系的各项阻燃参数得到显著改善,若能将磷氮的膨胀型阻燃剂和分子筛二者结合,少加或不加六溴环十二烷将是理想的选择。     

含磷硅阻燃PET的制备及其结构与性能研究

在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中引入阻燃剂[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸(DDP),采用共聚法得到含磷阻燃PET,将其与纳米二氧化硅(Si O2)共混,得到Si O2质量分数为2%~8%含磷硅阻燃PET,并对其结构与性能进行了研究。结果表明:DDP阻燃剂以共聚形式引入到PET大分子链中,含磷阻燃PET随着DDP含量的增加其特性黏数增大,但DDP的摩尔分数为7%时其聚合难度增大;DDP的加入抑制了PET的结晶,Si O2的加入促进了PET的结晶;随着DDP含量的增加,PET的起始分解温度下降,含磷硅阻燃PET在800℃氮气氛围下质量保持率可达13.6%;随DDP含量的增加,含磷阻燃PET的极限氧指数(LOI)增大,当DDP摩尔分数为5%时,LOI达到了30.2%,加入质量分数为8%的Si O2后,含磷硅阻燃PET的LOI为31.5%,垂直阻燃性能达UL-94 V-0级;Si O2的加入能提高含磷硅阻燃PET的抗熔滴效果,使阻燃后的炭层石墨化程度提高。     

环氧磷酸的合成及对环氧树脂固化物的阻燃耐热性研究

将环氧树脂和磷酸直接反应,制得了含磷11%、与环氧树脂相容性较好的新型含磷阻燃剂(EPH),用氧指数测定、热重法等方法研究了其对环氧树脂二乙烯三胺固化物阻燃耐热性的影响。实验结果表明该阻燃剂对环氧树脂固化物有较好的阻燃作用,能明显提高树脂固化物的残炭量,主要发挥凝聚相阻燃作用。     

可膨胀石墨复合阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

采用可膨胀石墨(EG)分别与三种不同类型的阻燃剂磷酸三乙酯(TEP)、三-(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)和氢氧化铝(ATH)进行复配,得到三种复合阻燃剂,并制备出具有高阻燃性能的硬质聚氨酯(PU)泡沫材料。通过极限氧指数(LOI)测试,对比了三种复合阻燃剂的阻燃效果,探讨了EG分别与三种阻燃剂的协同阻燃作用。结果表明:EG与三种阻燃剂之间均具有协同阻燃作用,但其存在一定差异,EG和ATH、TEP联用时可以得到较好的阻燃效果。     

新型含磷氮硫阻燃剂的合成及其在聚氨酯中的应用

以新戊二醇、三氯氧磷、硫氰酸钾和2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇为原料制得含磷氮硫三种阻燃元素的新型膨胀型阻燃剂(PNSIFR),并将其应用于热塑性聚氨酯(TPU)的阻燃改性。通过核磁氢谱(1H NRM)和红外(IR)对阻燃剂结构进行表征,采用TGA和氧指数(LOI)对PNSIFR的阻燃效果进行测试,结果表明,PNSIFR可促进TPU成炭,并在阻燃剂添加量为10%时达到最高的极限氧指数。     

膨胀型阻燃剂的研究进展

介绍了膨胀型阻燃剂的组成(酸源、炭源、气源)、分类(有机含磷膨胀型阻燃剂和无机膨胀型石墨阻燃剂)、阻燃机理及研究现状,列举了磷-氮膨胀型阻燃剂和膨胀石墨阻燃剂两种膨胀型阻燃剂的研究及应用现状,并分析了这两种阻燃剂在应用过程中的阻燃机理及阻燃效果。最后提出了要从协同阻燃、表面改性、微胶囊技术等方面来提效膨胀型阻燃剂的发展趋势。     

结构型阻燃聚醚多元醇对聚氨酯硬质泡沫阻燃性能的影响

用含磷氮元素的结构型阻燃聚醚多元醇制备硬质聚氨酯泡沫,考察了结构型阻燃聚醚的用量对泡沫物理性能和阻燃性能的影响。结果表明结构型阻燃聚醚加入使泡沫的压缩强度、尺寸稳定性和氧指数均有明显的提高;当结构型阻燃聚醚的质量占聚醚用量的30%,添加适量的混合阻燃剂时,其氧指数达32%以上;此外,在同一阻燃要求下结构型阻燃泡沫制品的阻燃剂添加量明显减少,但泡沫的各项性能得到显著提高。     

含磷阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

研究了无卤、含磷添加型阻燃剂红磷、包覆红磷、聚磷酸铵、包覆聚磷酸铵、含磷膨胀型阻燃剂PNP、三聚氰胺焦磷酸盐等6种阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃及力学性能的影响。结果表明,随着阻燃剂添加量的增加,阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的极限氧指数(LOI)总体上呈升高趋势,拉伸强度呈先上升后下降趋势,而冲击强度呈逐渐下降趋势。包覆红磷和包覆聚磷酸铵阻燃材料的阻燃性能和力学性能均明显好于普通红磷和聚磷酸铵阻燃剂,PNP阻燃材料具有最佳的阻燃性能和力学性能,当PNP添加量为25%时,阻燃材料的LOI为29.5%,拉伸强度和冲击强度分别为5.3 MPa和8.7 kJ/m2。     

磷杂菲化合物复合烷基次磷酸阻燃涤纶织物的研究

将磷杂菲/三嗪三酮阻燃剂(TAD)和含磷阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸(CPA)分别单独和按一定比例复配加入到聚氨酯(PU)胶中,涂覆在织物的背面,通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试、锥形量热分析、热失重分析、扫描电镜(SEM)测试等研究其阻燃性能并探讨阻燃机理。结果表明,分别单独添加TAD和CPA,可使LOI值达到23.3%和25.1%,缩短续燃时间,抑制熔融滴落,且CPA的阻燃效果优于TAD;将TAD和CPA按照一定比例复配,样品25%TAD/75%CPA/PU/T的LOI值为25.0%,续燃时间更短,平均有效燃烧热(av-EHC)低于样品TAD/PU/涤纶织物(T)和CPA/PU/T,平均CO释放量(av-COY)和总烟释放量(TSR)高于样品TAD/PU/T和CPA/PU/T,说明TAD和CPA复配在气相中发挥明显的协同作用;同时,样品25%TAD/75%CPA/PU/T的锥形量热仪残炭更加连续致密,说明TAD和CPA也会在凝聚相发挥阻燃作用。     

含磷聚合物阻燃剂的研究进展

综述了含磷聚合物阻燃剂近年来的研究进展,介绍了其主要分类,按照磷元素的位置不同可以分为主链含磷聚合物和侧链含磷聚合物.指出目前含磷聚合物阻燃剂的研究开发主要集中在以下几个方面:(1)多种元素协同高效阻燃聚合物的开发,协效阻燃机理以及聚合物链结构和阻燃性能之间规律的探讨;(2)通过聚合物结构设计,合成出超支化、液晶等结构...     

含磷、氮聚硼硅氧烷的合成及其与膨胀型阻燃剂协同阻燃聚丙烯的研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)、N-β-胺乙基-γ-胺丙基甲基二甲氧基硅烷(NMDMS)以及硼酸(H3B O3)为原料合成了一种新型的含磷、氮聚硼硅氧烷(p PNBSi),通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)对其进行表征。将制备的p PNBSi与膨胀型阻燃剂协同阻燃聚丙烯(PP),研究其对阻燃PP材料阻燃性能及热稳定性能的影响。研究结果表明,当阻燃剂添加总量为20.0 wt%,p PNBSi用量为2.0 wt%时,阻燃PP材料的极限氧指数(LOI)从27.0%提高到31.5%,垂直燃烧级别从无级别变为UL-94V-0级,且热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)均有降低,提高了PP的阻燃性能。     

阻燃聚丙烯腈纤维的热分析

用热重分析法(TGA)和差示扫描量热法(DSC)研究了以卤素为阻燃剂的聚丙烯腈共聚和共混纤维的阻燃性能。研究结果表明:含卤素的PAN纤维属气相阻燃;阻燃效果与氯元素含量有关,当氯含量达到24％以上才有明显的阻燃效果;使用Sb_2O_3—氯化物体系的阻燃剂,因其协同效应而能大大地提高阻燃效果。     

反应型阻燃聚氨酯研究进展

综述了具有含磷基团、含氮基团、含磷-氮基团以及含磷-卤基团等功能基团的聚氨酯用反应型阻燃剂的研究现状,以及不同反应型阻燃剂对聚氨酯的阻燃机理,并展望了反应型阻燃聚氨酯的发展趋势。