无卤阻燃聚碳酸酯薄壁材料

分别将磺酸盐阻燃剂(KSS)、甲基苯基硅树脂(SFR)和聚四氟乙烯(PTFE)进行复配制备无卤阻燃聚碳酸酯(PC)薄壁材料.用极限氧指数(LOI)、热失重(TG)、水平垂直燃烧等测试手段分析研究各阻燃体系对PC及PC薄壁制品的阻燃性,并测试其对力学性能的影响.结果表明:KSS,SFR能提高PC的阻燃性能,SFR尤其能提高PC的加工性能和缺口冲击强度.在KSS和SFR的添加量分别为0.5和0.4份时,KSS和SFR表现出很好的协同阻燃效果,能实现3.2和1.6 mm下PC的UL94V-0级阻燃,0.8 mm的UL94 V-1级.     

次磷酸铝/苯氧基环三磷腈协同阻燃聚碳酸酯的性能研究

研究了次磷酸铝(AHP)和苯氧基环三磷腈(PCPZ)协效阻燃剂对聚碳酸酯(PC)的阻燃性能的影响。结果表明:AHP与PCPZ的质量比为1∶1复配后,协效阻燃剂的质量分数在10.0%时,阻燃PC的极限氧指数为35.5%,达到UL 94(1.6mm)V-0级。     

3-苯磺酰基苯磺酸钾与三苯基氧化膦复配阻燃聚碳酸酯的研究

分别以3-苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)和磷酸三苯酯(TPP)复配体系为阻燃剂,制备了聚碳酸酯(PC)复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热失重分析(TGA)实验研究了两种阻燃剂对PC阻燃性能和热稳定性的影响。结果表明,PC/0.1%KSS复合材料的LOI值由PC的25.2%提高到36.1%,UL 94达到V-0级,初始分解温度由406.5℃提高到460.7℃,900℃残炭率由14.7%增加到19.6%;相比PC/0.1%KSS复合材料,PC/0.1%KSS/1%TPP复合材料的LOI降到30.7%,UL94降到V-2级,初始分解温度降到294.7℃,残炭率降到15.4%,由此可知,TPP和KSS具有对抗作用,不适合复配阻燃改性PC。     

含磷阻燃剂与硼酸锌协效阻燃聚酰胺11的研究

以二乙基次磷酸铝(DEAP),三聚氰胺磷酸盐(MP)和硼酸锌(ZB)为阻燃体系对聚酰胺11(PA11)进行阻燃改性。通过极限氧指数、垂直燃烧测试(UL 94)和锥形量热仪以及热失重分析研究了阻燃体系构成对复合材料阻燃性能与热稳定性的影响,采用红外光谱对残炭成分进行分析。结果表明,添加20 % DEAP时,复合材料的极限氧指数达到28 %,UL 94 测试达到V-2级, 添加13 %DEAP/7 %MP和12.5 %DEAP/7 %MP/0.5 %ZB时,复合材料的极限氧指数可达到29 %,UL 94测试达到V-1级;DEAP对PA11的热释放速率及总热释放量有显著的控制作用,MP和ZB的加入进一步提升其阻燃性能;DEAP/MP/ZB协同使用时残炭的膨胀性、强度及致密性最好;ZB的加入使残炭中的羟基含量增加,应该是ZB的分解所致。     

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。     

阻燃PC复合材料的性能

研究了不同配比的阻燃剂A和阻燃剂B对聚碳酸酯(PC)阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,阻燃剂A和阻燃剂B对PC具有阻燃作用,添加适量的阻燃剂A和阻燃剂B,材料的极限氧指数从0.248增至0.360.阻燃级别达到UL 94 V-0;并且可有效改善材料的力学性能和热性能,断裂伸长率从93.91%提高到106.93%,弯曲强度从81.46 MPa提高到87.98 MPa,玻璃化转变温度从145℃提高到149℃,同时保持良好的电绝缘性能,满足环保要求。     

耐热阻燃亚克力浇筑板制备及改性研究

将甲基磷酸二甲酯(DMMP)用于聚甲基丙烯酸甲酯材料阻燃,并通过物理交联和化学交联改性提高阻燃材料耐热稳定性和物理性能。采用极限氧指数(LOI)、UL94、锥型量热测试(CCT)研究复合材料阻燃性能和燃烧行为。研究结果表明,当DMMP质量分数为25%时,阻燃材料的极限氧指数达到24.6%,垂直燃烧性能达到UL94 V-0级。化学交联剂EGDMA和物理交联剂甲基丙烯酸甲酯(MAA)质量分数分别为6%时,复合材料具有优异的耐热稳定性、物理性能和透光性能。此方法制备的阻燃亚克力浇筑板材料具有较强工业生产和实际应用价值。     

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.     

高效复合阻燃聚碳酸酯的研究

阻燃剂间的协同作用正引起人们的广泛关注。以苯基硅树脂(PPSQ)与极少量的磺酸盐(SNN)和偏氟乙烯(PVDF)复合阻燃改性PC,研究了PC的极限氧指数(LOI)和UL94阻燃等随PPSQ用量变化的关系。2.0%PPSQ与0.1%的SNN0、.1%PVDF复合阻燃PC后达到了UL94 V-0@1.6 mm,协效作用十分显著。TG分析表明阻燃剂间的协同作用提高了PC的起始热降解温度和热降解速率,改变了PC的热降解途径,使降解产物交联生成坚硬的炭层而起到阻燃作用。     

磷系阻燃剂对PC/ABS共混物燃烧性能的影响

通过磷系阻燃剂(FR)阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)共混物,制备阻燃材料,研究磷系阻燃剂对PC/ABS阻燃复合材料的燃烧行为和热稳定性的影响。通过UL94垂直燃烧测试、极限氧指数(LOI)测试、马弗炉测试等表征方法,对PC/ABS阻燃复合材料的燃烧行为进了系统的研究。结果表明,磷系阻燃添加量为15%时,PC/ABS阻燃复合材料能够达到UL94 V-2级,LOI的值为29.3%,高温时的残炭量由11.2%提高到20.8%。其中FR阻燃剂在高温下可以产生磷酸酯类黏稠难燃物质,能够有效地起到凝聚相阻燃作用,提高了PC/ABS共混物材料的阻燃性能,表现出良好的阻燃效果。     

苯基次膦酸锌阻燃改性聚乳酸材料

采用共沉淀法合成了苯基次膦酸锌(ZnP)并对其进行表征,在此基础上通过熔融共混技术制备了一系列聚乳酸/苯基次膦酸锌(PLA/ZnP)复合材料,采用热重分析,极限氧指数测试（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、微型量热(MCC)研究ZnP对复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。研究表明,ZnP可以提高复合材料的热分解温度和成炭性,30 %（质量分数,下同）ZnP使得复合材料的分解温度相对于纯PLA上升8 ℃,750 ℃成炭率达到18.5 %;此外,ZnP可以提高复合材料阻燃性能,PLA/ZnP30的极限氧指数达到24.0 %,并通过UL 94 V-2级别,热释放速率峰值相对于PLA降低了24.9 %,有效提高了复合材料火灾安全性。     

TPP和MBS对PC/ABS合金性能的影响

研究了磷系阻燃剂磷酸三苯酯(TPP)、增容剂甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯(MBS)对聚碳酸酯(PC)/丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)合金热稳定性、阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当加入16.7 % TPP(质量分数,下同)时,合金的UL 94测试可以达到 V-0级,极限氧指数也有了极大的提高;经MBS增容后,合金阻燃等级降低,极限氧指数较未增容合金提高0.5 %左右;加入TPP能减缓PC/ABS合金的降解,提高合金热稳定性,增加最终残炭率,但MBS的加入在一定程度上降低了合金的热稳定性。     

聚乳酸/苯基次膦酸镧复合材料的制备及阻燃性能研究

采用简单方法制备了苯基次膦酸镧(LaP),并将其作为阻燃剂引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列PLA/LaP复合材料。采用热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧、微型量热测试(MCC)等方法研究PLA/LaP复合材料的热稳定性、阻燃性能和燃烧性能。结果表明,LaP可以提高复合材料阻燃性能,30 %（质量分数,下同）的LaP使得复合材料的极限氧指数达到24.8 %,并通过UL 94 V-2级别;LaP可明显提高复合材料的热分解温度和成炭率;高添加量LaP可显著降低复合材料的热释放速率峰值（pHRR）和总热释放(THR),有效降低了复合材料的火灾危险性。     

DBDPE/HBCD及CIIR对ABS的协同阻燃及增韧

采用六溴环十二烷(HBCD)与十溴二苯乙烷(DBDPE)复配作为阻燃剂、三氧化二锑(Sb_2O_3)为阻燃协效剂、氯化丁基橡胶(CIIR)为增韧剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)进行改性。采用缺口冲击、极限氧指数、垂直燃烧、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法研究了阻燃剂对CI-IR和ABS力学性能与阻燃性能的影响。结果表明,HBCD与DBDPE对ABS有协效阻燃作用;当阻燃剂质量分数为12%、CIIR质量分数为10%时,ABS复合材料的极限氧指数为27.5%,垂直燃烧测试达到UL 94V-0级别,缺口冲击强度为18kJ/m~2。     

DOPO衍生物的合成及其在阻燃聚碳酸酯中的应用

合成一种DOPO衍生物对[3-羧基-3-(6-氧-(6H)-二苯并-(c,e)(l,2)-氧膦杂己环-6-酮)丙酰胺基]苯磺酸钾(DOPO-ACA)并添加到聚碳酸酯(PC)中,制备PC/DOPO-ACA复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)及热重分析测试对纯PC和PC/DOPO-ACA复合材料的阻燃性能、热稳定性进行研究,同时研究了材料的力学性能。结果表明,DOPO-ACA具有较高的阻燃效率,当添加的DOPO-ACA质量分数为0.1%时,其LOI为34.5%且达到UL94 V-0级,但DOPO-ACA未能改善复合材料炭层的热稳定性;当DOPO-ACA添加量小于0.25%时,其力学性能基本不受影响。     

新型磷系阻燃剂四苯基(双酚-A)二磷酸酯阻燃PC/ABS的研究

利用自制的四苯基(双酚-A)二磷酸酯(BDP)及其复配体系制备了阻燃PC/ABS,研究了阻燃PC/ABS的力学性能、氧指数(LOI)和垂直燃烧测试性能(UL94)、材料的阻燃性能和烟气释放。结果表明:采用15%的BDP阻燃PC/ABS,材料的冲击强度下降了12.82%,LOI达到30.0%,UL94阻燃性能达到V—0级,平均热释放速率(av-HRR)和最大热释放速率(pk-HRR)分别下降了35.84%和31.17%,点燃时间(TTI)延长18s,火势增长指数(FGI)下降了46.72%,比消光面积(SEA)上升了6.68%;采用BDP/APP复配阻燃PC/ABS,材料的冲击强度最大降幅为33.33%,LOI最大可达30.1%,UL94阻燃性能由V—0级降为V—1级,av-HRR和pk-HRR最大分别下降40.89%和31.2%,TTI最大延长20s,FGI最大降幅为50.37%,SEA最大涨幅为11.14%;采用BDP/纳米SiO2复配阻燃PC/ABS,当纳米SiO2的添加量为7%时,材料的冲击强度上升了5.13%,LOI达到31.1%,UL94阻燃性能达到V—0级,av-HRR和pk-HRR分别下降了43.18%和4069%,TTI延长20s,FGI降幅为59.12%,平均比消光面积(av-SEA)涨幅为8.09%,6min内av-SEA下降6.92%,(6min总发烟指数)TSPI6min下降5.54%,阻燃、抑烟效果最佳,对PC/ABS材料的力学性能影响最小。     

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。     

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。     

三嗪膨胀阻燃剂/聚苯醚阻燃聚丙烯的性能研究

以三嗪成炭发泡剂(CFA)、聚磷酸铵(APP)及二氧化硅(Si O2)复配制备成三嗪膨胀阻燃剂(IFR);将聚苯醚(PPO)以不同的比例取代IFR体系中的CFA成分,制备出新型膨胀阻燃剂,并将其添加到聚丙烯(PP)中制备阻燃PP材料。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL 94)测试研究了材料的阻燃性能,通过拉伸性能、弯曲性能和冲击性能测试研究了材料的力学性能,通过热重分析(TGA)测试研究了材料的热稳定性及热降解行为。结果表明:当阻燃剂用量为20%、PPO替换CFA的量为20%时,阻燃PP材料能通过UL 94V-0级,氧指数为31.0%;当阻燃剂用量为22%、PPO替换CFA的量为30%时,阻燃PP材料依然能通过UL 94V-0级,氧指数为30.9%,随着PPO替换比例的增加,材料的阻燃性能逐渐下降。力学性能测试结果表明,与单独添加IFR相比,随着PPO替换量的增加,阻燃材料的力学性能略有下降,但下降幅度不大。TGA测试结果表明,当阻燃剂用量为20%、PPO替换20%的CFA时,对材料的热降解行为和成炭性能几乎没有影响。总之,在保证材料阻燃性能的前提下,用适量PPO替换CFA,在一定程度上降低了三嗪膨胀阻燃剂及膨胀阻燃PP材料的成本,从而提高了产品的市场竞争力。     

新型透明阻燃ABS材料的制备及性能研究

采用MBS型增韧剂(EM500)为基材,加入双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)和三(三-溴苯基)氰尿酸酯(FR-245)熔融共混制备出溴-磷阻燃剂含量为80%的溴-磷阻燃剂母粒。以此母粒和透明ABS树脂(TE-10S)熔融共混制备出新型透明阻燃ABS材料。通过氧指数(OI)、水平垂直燃烧(UL 94)、锥形量热仪和光度雾度仪测试研究了该透明阻燃ABS材料的阻燃性能和透明性。结果表明:当BDP:FR-245=2:8(质量比),母粒含量为12.5%时,体系的OI达到25%,UL 94达到V-2级;透明性保持率达到84%;母粒含量为25%时,体系的OI达到30%,UL 94达到V-0级,透明性保持率达到50%,同时材料具有优异的力学性能和加工性。