几何结构对纳米复合材料阻燃性能的影响

以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)为载体,通过分别添加球状、线状以及片状3种超细型纳米填料阻燃剂,以锥形量热仪、扫描电镜、透射电镜对其性质进行表征,分析不同纳米粒子在聚合物阻燃过程中的阻燃效果和作用,探讨纳米填料的几何结构对阻燃性能和机理的影响。结果表明:在低添加量下,片状的纳米粒子形成片状炭层,阻隔作用最好;线状的纳米粒子形成的网状结构次之,而球状的纳米粒子形成粉末状炭渣,阻隔作用最差。     

聚苯乙烯复合材料的制备及阻燃性能

应用两步接枝法,分别通过高能电子束及紫外光照诱导辐射的方法,在聚苯乙烯基体表面引入硼酸锌单体和基体。分析辐照时间、异丙醇/水混合比对接枝率的影响。应用红外光谱分析仪及扫描电子显微镜对新型阻燃高聚物表面的化学形态及结构变化进行表征,证明硼酸锌阻燃单体成功接枝到聚苯乙烯基体表面。失重曲线表明其热分解温度提高。在聚苯乙烯聚合物表面通过两步接枝法引入阻燃基团能有效提高其阻燃耐热性能。     

浅谈PLS纳米复合材料的结构和阻燃性能

阻燃聚合物／层状无机纳米复合材料的结构控制与阻燃原理作为新一代火灾防治高新技术，是需要重点研究的基础课题。介绍了PLS(Polymer／Lavered Silicate，聚合物／层状硅酸盐)纳米复合材料的研究现状，分析了结构形态、特征及其对性能的影响，探讨了它在阻燃领域的研究方向。     

EPDM/EG复合材料的阻燃性能和热稳定性

以可膨胀石墨为阻燃剂,制备三元乙丙橡胶/可膨胀石墨复合材料。采用极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热和热重分析等测试手段,研究可膨胀石墨含量对复合材料阻燃性能和热稳定性的影响。结果表明,可膨胀石墨能够显著提升三元乙丙橡胶的阻燃性能和火安全性;当其添加量为40份时,复合材料阻燃性能最佳;可膨胀石墨对材料的热稳定性具有一定的贡献。     

改性聚氨酯硬泡复合材料的阻燃性能研究

针对建筑保温材料所使用的硬质聚氨酯泡沫易燃的问题,对硬质聚氨酯泡沫进行化学接枝改性,使三聚氰胺基团均匀分散在阻燃材料体系中,通过对材料进行阻燃性能测试、力学性能测试、燃烧性能测试和扫描电镜分析,考察其在氢氧化镁/聚磷酸铵体系中的阻燃性能、压缩性能和抑烟性能。实验结果表明：三聚氰胺结构改性在对材料的压缩性能削弱较小的情况下可以大大提高纯聚氨酯材料的阻燃性能,不添加任何阻燃剂极限氧指数便可达26.4％,在氢氧化镁和聚磷酸铵协同阻燃体系中,极限氧指数可达28.4％,同时达到UL-94的V0等级。改性复合材料热释放速率最小可达到101.9 kW/m2,相较纯聚氨酯材料最大可下降35.3％,燃烧时产生的烟气释放速率相较纯聚氨酯最大可下降56.6％,并且形成致密的炭层,具有十分良好的阻燃效果。     

氢氧化镁和十溴二苯醚对海水阻燃性能的影响

研究了海水中添加Mg(OH)2和十溴二苯醚后棉布和地毯的热解及燃烧行为,对比了添加量对棉布和地毯的点燃时间、热解速度、火焰持续时间等参数的影响,并利用锥形量热仪测定了添加阻燃剂前后材料的点燃时间、热释放速率、质量损失速率和CO释放速率.结果表明,添加Mg(OH)2和十溴加锑后,浸海水棉布和地毯的热分解速度明显降低,点燃时间延长,最大热释放速率和质量损失速率都显著降低.Mg(OH)2或十溴加锑的最佳添加量分别为10%和5%.     

短切碳纤维对环氧树脂阻燃性能的影响

以环氧树脂(EP)为基体,短切碳纤维(SCF)为增强体,采用溶液共混复合法制备了短切碳纤维/环氧树脂(SCF/EP)复合材料,并研究了SCF的含量对复合材料阻燃性能的影响。结果表明:SCF质量分数为1.0%时,氧指数较基体材料提高了8%;SCF质量分数为0.7%时,复合材料的热释放速率峰值表现最优,较基体材料降低了31.6%;SCF对材料的生烟速率也有一定的抑制作用;SCF质量分数为1.5%时,复合材料的终止分解温度较基体材料提高了6.9%;SCF明显提升了材料的成碳能力。     

不同溴阻燃剂对聚丙烯阻燃性能的影响

采用锥形量热仪、氧指数(LOI)、垂直燃烧法和热重分析研究不同类型溴系阻燃剂对聚丙烯阻燃性的影响,并对溴锑协效比进行优化。结果表明:脂肪溴与脂环溴在降低热释放速率和提高LOI上明显优于芳香溴;当溴阻燃剂与Sb2O3的质量比为3∶1时,溴锑协同阻燃效果最好;锥形量热仪和LOI方法在评价阻燃材料的燃烧性能中具有一致性;热重分析表明,溴锑阻燃剂为气相阻燃,添加了溴阻燃剂的聚丙烯具有两个热解阶段,第一阶段为阻燃剂的分解,可有效抑制点燃,阻燃剂对第二阶段初始分解温度的提高可以改善阻燃性能。     

MCA对碳纤维环氧树脂材料阻燃性能的影响

通过溶液共混的方法,制备出不同三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)含量的三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)/短切碳纤维(SCF)/环氧树脂(EP)三相复合材料,采用了高温氧指数和锥形量热仪测试MCA/SCF/EP三相复合材料的氧指数(LOI)、热释放速率(HRR)、总释放热(THR)等燃烧特性参数,分析燃烧特性参数,研究了MCA的含量对复合材料阻燃性能的影响。实验表明,MCA可以提高碳纤维环氧复合材料的阻燃性能,当MCA含量为5%时,三相复合材料的燃烧性能表现最佳,其热释放速率峰值(pHRR)、点燃时间(TTI)、质量损失速率峰值(MLR)分别改善了36.2%、176.8%、13.6%。MCA含量为5%的三相复合材料在总释放热上降低了13.7%。MCA含量为5%的三相复合材料在生烟速率(SPR)和CO释放速率(COp)方面有明显改善。     

PS/NYC纳米复合材料的制备及阻燃性能

采用熔融加工法,以PS为基材、NYC为添加物制备NYC质量分数不同的PS/NYC纳米复合材料,测量其红外光谱、阻燃性能、拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、结晶和熔融行为。红外表征证实PS主链枝接上了NYC。NYC的加入使复合材料阻燃性能改善,发烟和滴落减少,氧指数增大,水平燃烧级别提高,冲击强度增大,但拉伸强度降低。PS与NYC兼容性稍差。     

PS/MWCNT纳米复合材料的热稳定性与阻燃性能

通过酸化改性修饰碳纳米管,采用原位聚合法,将苯乙烯与碳纳米管进行共聚,得到新型聚苯乙烯/碳纳米管复合材料(PS/MWCNT)。利用红外光谱和扫描电镜对PS/MWCNT纳米复合材料进行结构表征,以热重分析(TGA)、氧指数(LOI)和示差扫描量热法(DSC)对复合材料的热稳定性和阻燃性能进行评估,初步探讨了阻燃机理。结果表明,MWCNT可以有效提高PS材料的热稳定性、降低燃烧能力,有效吸附大量CO2和热量,且与PS形成有效、紧密的"混杂/阻塞网络"结构,降低燃烧放热,达到阻燃效果。     

蒙脱土改性碳纤维环氧复合材料的阻燃性能

以碳纤维环氧(SCF/EP)复合材料为基体,蒙脱土(MMT)为添加剂,使用溶液共混的方法制备出蒙脱土改性碳纤维环氧(MMT/SCF/EP)复合材料。采用极限氧指数法、热失重法和锥形量热的测试方法探究不同MMT含量对SCF/EP复合材料的阻燃性能的影响。结果表明:MMT的加入能够显著提高SCF/EP复合材料的阻燃性能。MMT质量分数为5%时其阻燃性能得到显著提升,氧指数值、热释放速率、点燃时间分别提高了1.41%、29.9%、95%,生烟速率降低了4.9%。残炭率因MMT含量的升高而升高。     

阻燃剂对无规共聚聚丙烯的阻燃性能的影响

对比研究了以氢氧化镁、锑卤体系等不同阻燃剂体系对聚丙烯(PP-R)材料的阻燃消烟作用,并研究了阻燃处理后的PP-R材料的力学性能和加工性能.结果表明:处理后的PP-R材料具有较好的阻燃性能,不同阻燃剂体系对材料的力学及加工性能影响不同,其中以锑卤体系复配锡酸锌(ZS)及硼酸锌影响较小.     

织物阻燃性能对大型客车火灾的影响研究

通过大型客车局部实体火灾实验,对比研究了普通织物装饰材料和阻燃织物装饰材料对客车火灾发展蔓延的影响。根据实验结果,对大型客车内装饰材料相关标准的制定提出了意见和建议。     

有机蒙脱土对环氧树脂阻燃性能的影响

以环氧树脂(EP)为基体,蒙脱土(MMT)为添加剂,使用溶液共混法制备了有机蒙脱土改性环氧树脂(OMMT/EP)材料,研究了OMMT的含量对环氧树脂阻燃性能的影响。实验结果显示:在环氧树脂中添加一定质量分数的蒙脱土,材料的阻燃性能得到了提高。OMMT质量分数为5%时,氧指数较基体材料提高了7.6%。OMMT质量分数3%为时,材料的热释放速率峰值较纯环氧树脂材料降低了40.9%;OMMT的加入对材料的生烟速率也有一定的抑制作用。OMMT质量分数为1%时,材料的终止分解温度较纯环氧树脂材料提高了7%,600℃下的残碳率为4.97%,而纯环氧树脂的残炭率为0.55%,表明OMMT的加入显著地提升了其材料的成炭能力。     

氢氧化铝对无机防火堵料阻燃性能的影响

针对目前无机防火堵料向轻质、隔热和高强化方向发展的要求,实验研究了氢氧化铝阻燃剂对无机防火堵料阻燃性能的影响。温度范围50～800℃,升温速度20.00℃/min,空气流量25.0mL/min。通过对无机防火堵料的性能测试,并结合热重—差热分析和扫描电镜分析得知,采用氢氧化铝为阻燃添加剂可以改变无机防火堵料的初凝时间,但不会降低无机防火堵料的抗压强度。氢氧化铝的最佳用量为10.2%。     

阻燃剂对SEBS阻燃性能的研究

通过正交实验,应用平板硫化机制得高含油的阻燃复合弹性体。利用差热分析、水平燃烧、力学性能及氧指数测定等对材料的综合性能进行表征。实验结果表明:SEBS、白油、氢氧化铝、APP、十溴二苯乙烷、二氧化硅的质量比为1∶1∶0.2∶1.25∶0.35∶0.05时,复合弹性体的阻燃效果与拉伸强度最佳。阻燃复合弹性体的炭残量高达13.45%,氧指数为21.4,水平燃烧实验达国家标准FH-1级。     

PBT/粘土纳米复合材料阻燃性能的锥形量热仪研究

利用锥形量热仪研究了PBT通过插层复合制成聚合物/粘土纳米复合材料后的阻燃性、烟及毒气的释放及阻燃机理.当粘土含量为8%时,阻燃性最好,热释放速率峰值下降45%.制成纳米复合材料后抑制了烟的释放,降低了产品质量损失速率,在产生相同总量CO的同时,降低了产品的毒性.     

硼酸锌对PVC木塑复合材料的产烟影响

用热重分析和锥形量热仪测试方法研究硼酸锌对PVC木塑复合材料燃烧过程产烟量的影响。样品由热压机压制成型,采用锥形量热仪、色谱、质谱对样品进行表征。研究结果表明:在WF-PVC中加入硼酸锌使热解过程残炭量增加52.83%,总产烟量降低55.8%,硼酸锌对WF-PVC阻燃与抑烟效果显著。PY-GC-MS分析表明:与PVC相比,WFPVC样品热解过程产生的氯化氢含量降低了66.03%;WFPVC中加入硼酸锌,热解产物HCl的含量增加1.64%。WFPVC和添加硼酸锌的样品燃烧产物中烷烃的含量分别增加29.15%和24.31%,烟毒性降低。WF-PVC样品燃烧产物烟毒性的来源主要是组分中烷烃类化合物、醛酮类化合物、多环化合物的数量。