IFR阻燃ABS体系燃烧性能的研究

以均匀设计数学模型为基础,利用计算机辅助系统(CAD),研究膨胀阻燃剂(IFR)三组分,聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)对ABS阻燃性能的影响,体系中IFR质量分数为30％.结果表明:MEL用量为30份,APP/PER的质量比约为2/1时,垂直燃烧(UL-94)难燃级别可以达到Ⅴ-0级;固定APP/PER的质量比为2/1,随着MEL用量的增加,极限氧指数(LOI)降低,UL-94垂直燃烧时间增大;通过实验观察,提出“T型头”和“火焰簇”两种燃烧现象,并利用IFR阻燃机理,解释了LOI与UL-94形成竞争关系的原因.     

IFR阻燃EVAC燃烧性能的研究

采用不同质量配比的聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)制备磷氮膨胀型阻燃剂(IFR)体系,用以阻燃乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC),探讨了三种组分配比对EVAC阻燃性能和力学性能的影响。用拉伸性能评价IFR与EVAC相容性对力学性能的影响。利用锥形量热仪(CONE)评价IFR用量对EVAC阻燃性能和燃烧火灾性能参数的影响及阻燃机理。结果表明,PER与EVAC的相容性优于APP与EVAC的相容性;在IFR体系添加量为30份,APP∶PER=4∶1时氧指数最高,达到28.5%,材料的垂直燃烧测试可达UL–94 V–0级,水平燃烧测试达到HB级;CONE测试表明当阻燃剂IFR添加量为30%时,EVAC的火灾性能指数提高,生烟速率下降。     

膨胀阻燃三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶的性能

分析了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)的加入方式对三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)体系硫化特性的影响,研究了加入不同膨胀型阻燃剂及协效剂硼酸锌(ZB)、有机蒙脱土(OMMT)对动态硫化EPDM/PP热塑性硫化胶(EPDM/PPTPV)性能的影响。结果表明,在动态硫化前加入APP或PER时,EPDM/PP体系不能进行硫化;当APP的加入量为30份时,EPDM/PPTPV的综合力学性能较佳;在EPDM/PPTPV中同时加入APP、PER、三聚氰胺(MEL)时,随着三者加入量的增加,体系的阻燃性能增强,但拉伸强度明显降低,三者的最佳用量为30份APP、10份PER、10份MEL,此时体系的黏度与纯EPDM/PPTPV相当;加入ZB或OMMT时,EPDM/PPTPV的拉伸强度降低,且加入OMMT体系的阻燃效果优于加入ZB体系;加入OMMT时,在低剪切速率下,体系的黏度减小;在高剪切速率下,体系的黏度增大;加入ZB时,在低剪切速率下,体系的黏度与未加ZB体系相当;在高剪切速率下,体系的黏度增大。     

膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料

采用密胺包覆聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）对不饱和树脂（UP）进行改性,研究了APP、PER和MEL不同复配比例及用量对不饱和树脂基复合材料阻燃性能和力学性能的影响。基于IFR最佳用量,以二乙基次磷酸铝（ADP）为协效剂,研究了ADP用量对IFR/UP阻燃复合材料阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,当APP∶PER∶MEL复配比例为4∶1∶1,IFR添加量为15 %（质量分数,下同）时,复合材料综合性能最佳,其极限氧指数为27.4 %,UL 94垂直燃烧达到V?1等级,弯曲强度和冲击韧性分别为100.3 MPa和6.3 kJ/m²;ADP的引入能够进一步提高IFR/UP复合材料阻燃性能,且随着ADP质量分数的增加而增强;当ADP质量分数为2 %时,IFR?ADP/UP复合材料极限氧指数为28.5 %并达到V?0阻燃等级,弯曲强度和冲击韧性分别为110 MPa和7.8 kJ/m²,与IFR/UP复合材料相比,分别提高了9.7 %和23.8 %;ADP能够促进IFR/UP复合材料表面成炭,缓解基体的热降解。     

氢氧化镁复配水滑石阻燃硅橡胶的制备及性能

以107胶为基础胶,加入白炭黑补强,氢氧化镁(MH)和阻燃型水滑石(HT)阻燃,制备室温硫化硅橡胶。采用热重分析仪、极限氧指数仪和水平垂直燃烧仪表征了阻燃硅橡胶的热稳定性和阻燃性能。考察了MH与HT的用量和比例对硅橡胶热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,阻燃剂MH/HT的加入显著提高了硅橡胶的阻燃性能,当MH/HT为50/30时,硅橡胶的极限氧指数(LOI)达到了最大值29. 3%,比空白样提高了34. 4%,垂直燃烧等级达到FV-2。     

改性赤泥协同膨胀型阻燃剂阻燃聚乙烯

以聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）复配的膨胀型阻燃体系（IFR）为主要阻燃剂,表面改性后的赤泥（Ti-MRM）作为协效剂阻燃聚乙烯（PE）,采用熔融共混法制备PE基阻燃复合材料（PE/IFR-Ti-MRM）。通过热重分析仪（TGA）、垂直燃烧仪（UL-94）、极限氧指数测定仪（LOI）及扫描电镜（SEM）等对其热氧稳定性、燃烧等级、阻燃性能和残炭形貌进行了表征与分析。结果表明：加入改性赤泥的PE/IFR-Ti-MRM复合材料形成的炭层更加致密和连续,当最优配比时,复合材料的极限氧指数达到32.2,燃烧等级达到V-0级;而PE/IFR阻燃复合材料的极限氧指数只能达到27.5,燃烧等级为V-2级。     

膨胀型阻燃剂对聚丙烯性能的影响

选用尼龙6（PA6）／聚磷酸铵（APP）／三聚氰胺（MEL）制成膨胀型阻燃剂,讨论了阻燃剂各组分对聚丙烯力学性能的影响;并对制得的阻燃聚丙烯进行了热重分析（GTA）和氧指数等其他阻燃性能的测试,最终获得具有一定阻燃性能、力学性能良好的膨胀型阻燃聚丙烯材料的配方。     

膨胀型无卤阻燃聚乙烯材料的研究

采用膨胀型阻燃剂-聚磷酸铵和季戊四醇(APP/PER)体系对低密度聚乙烯(LDPE)进行阻燃.通过热重分析(TGA)方法研究了成炭促进剂Zeolite(ZEO)对APP/PER和LDPE的催化成炭作用以及影响LDPE/APP/PER材料阻燃性能的各种因素,同时还对APP与PER之间的膨胀成炭反应历程进行了初步探讨.利用混料试验设计方法对LDPE/APP/PER/AEO材料的配方进行了优化设计,得到了使材料阻燃性能达到最好时的APP/PER/ZEO之间的最佳配比.实验结果表明,将APP、PER、与ZEO联用有较好的阻燃协效作用,添加APP/PER/ZEO膨胀型阻燃剂体系可使阻燃聚乙烯材料的氧指数达到29.3.     

双酚A双(磷酸二苯酯)/聚磷酸铵膨胀阻燃剂对环氧树脂阻燃性能研究

通过氧指数、垂直燃烧、热失重、锥形量热和电镜扫描等研究了由双酚 A 双(磷酸二苯酯)(BDP)与聚磷酸铵(APP)组成的膨胀型阻燃剂对环氧树脂的阻燃性能和阻燃机理。结果表明,BDP/APP 膨胀型阻燃剂对环氧树脂有较好的阻燃性能,使环氧树脂氧指数达到29.9%,垂直燃烧通过 UL94 V-0级,500℃残炭量达到34 8%,平均热释放速率下降70.7%,热释放速率峰值下降67.3%,有效燃烧热平均值下降24.1%。扫描电镜分析表明,经膨胀阻燃剂阻燃的环氧树脂燃烧后能够形成连续、致密、封闭、坚硬的焦化炭层。     

聚磷酸三聚氰胺/季戊四醇膨胀型阻燃剂在天然橡胶中的应用

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸三聚氰胺（MPP）/季戊四醇（PER）对天然橡胶（NR）硫化胶的阻燃性能、热稳定性能、残炭形貌及力学性能的影响。结果表明,MPP/PER对NR硫化胶具有很好的阻燃效果,能有效提高NR复合材料的极限氧指数和热稳定性能,降低NR硫化胶的热释放速率,使NR硫化胶的燃烧过程变得稳定;当MPP/PER燃烧时可在NR硫化胶表面形成连续、致密且可隔绝氧气和热量的膨胀炭层;增加MPP/PER的总加入量会对NR硫化胶的力学性能造成一定的负面影响。     

笼型八苯基硅倍半氧烷对阻燃三元乙丙橡胶性能的影响

以聚磷酸铵和季戊四醇为膨胀阻燃体系(IFR),研究了笼型八苯基硅倍半氧烷(OPS)对阻燃三元乙丙橡胶(EPDM)力学性能及其阻燃性能的影响,并对燃烧残炭进行了表征。结果表明,与单独加入30份的IFR相比,同时加入20份OPS后,EPDM阻燃材料的综合性能得到改善,拉伸强度为2.47MPa,极限氧指数为24.2%,热释放速率峰值降低到331.2kW/m2,但生烟量增加到1058m2,且该材料的燃烧残炭结构相对致密均匀。     

改性聚磷酸铵对三嗪类膨胀阻燃聚丙烯性能的影响

由改性聚磷酸铵(APP)、自制的三嗪类成炭发泡剂(CFA)等复配制成膨胀型阻燃剂(IFR),以二氧化硅、二氧化钛等为协效剂阻燃聚丙烯(PP)。研究了不同组分的IFR及协效剂对阻燃PP复合材料阻燃性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明:改性APP的亲水性下降;由改性APP/CFA(4/1)、二氧化硅协效剂复配的PP复合材料阻燃性能、力学性能优良,助剂在PP基体中分散性好,热水浸泡后氧指数为32.5%,仍能达到UL94V—1级,失重率为2.92%。     

MPP/PER/APP阻燃PP的阻燃及热裂解行为

采用聚磷酸蜜胺(MPP)／季戊四醇(PER)／聚磷酸铵(APP)三元膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯(PP),测定了阻燃PP的极限氧指数(LOI)、UL94V阻燃性及热稳定性,以傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了阻燃PP的热分解残余物。以锥形量热仪(CONE)测定了阻燃PP的诸多与火灾有关的阻燃参数,包括释热速度、质量损失速度、总释热量、有效燃烧热、比消光面积及引燃时间等,以光电子能谱(XPS)测定了阻燃PP残炭表面的元素组成及XPS曲线拟合数据,还以扫描电镜(SEM)观测了阻燃PP残炭的形态。     

Al(OH)3对APP/MPP/PER体系阻燃LDPE性能的影响

将恒温聚合得到的聚磷酸三聚氰胺(MPP)与多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)以质量比5/4/3复配组成膨胀型阻燃剂(IFR),用于阻燃低密度聚乙烯(LDPE).研究了不同添加量的Al(OH)3对阻燃HDPE体系的阻燃效果的影响,以及阻燃材料的燃烧性、热稳定性、力学性能.结果表明:当添加的膨胀型阻燃剂量为18%,Al(OH),添加量为4%时,阻燃HDPE的氧指数可以达到26%,可通过Ⅵ级测试,且力学性能优良,热稳定性得到明显改善.     

不同聚合度成炭剂在膨胀阻燃聚丙烯中的应用研究

以三聚氯氰、乙胺、乙醇胺和乙二胺为原料,通过控制物料比合成了4种不同聚合度的成炭-发泡剂(CFA)。将合成的CFA与聚磷酸铵(APP)及纳米二氧化硅复配成膨胀阻燃剂并添加到聚丙烯(PP)中,制备阻燃PP材料。通过热重分析、氧指数、垂直燃烧和力学性能测试研究了材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能。结果表明:随着CFA聚合度的增加,膨胀阻燃体系对PP材料的阻燃效率相应提高;阻燃剂的加入提高了PP材料的热稳定性,CFA聚合度的变化对阻燃PP材料的力学性能影响不大。当CFA的聚合度为40时,阻燃PP材料的阻燃性能和热稳定性能均达到最佳。     

Mg(OH)2/PP和APP/PP阻燃复合材料的性能对比

比较了Mg(OH)2和APP阻燃聚丙烯复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明:APP的阻燃效果明显好于Mg(OH)2,锥形量热仪测试结果表明在阻燃性能上填充150份Mg(OH)2并不优于填充70份APP的聚丙烯阻燃材料;而APP的用量对材料力学性能的影响较大。     

聚磷酸铵/氢氧化镁复配填充阻燃硅橡胶的研究

分别采用聚磷酸铵（APP）、氢氧化铝（ATH）和APP/ATH复配阻燃剂填充甲基乙烯基硅橡胶,制成阻燃型硅橡胶。研究了APP、ATH和APP/ATH用量及复配方式对硅橡胶阻燃性能、介电性能和力学性能的影响。结果表明,硅橡胶的阻燃性能随APP、ATH用量的增加而增加,同等填充量下,APP/ATH复配阻燃剂填充硅橡胶的阻燃性能比单一APP或ATH填充硅橡胶更佳;随着APP/ATH复配阻燃剂用量的增加,硅橡胶的拉伸强度与拉断伸长率降低,邵尔A硬度、介电常数和介质损耗因数增加。当100份硅橡胶中加入80份APP/ATH复配阻燃剂（APP与ATH的质量比为3∶2）时,硅橡胶的氧指数达44%,拉伸强度、拉断伸长率、邵尔A硬度、介电常数及介质损耗因数分别为6.8 MPa、438%、62度、3.92、249%。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

含PEPA/纳米Al(OH)3的膨胀型阻燃聚丙烯研究

用磷酰基季戊四醇（PEPA）替代传统的季戊四醇作为炭源，与APP、三聚氰胺复合组成膨胀型阻燃剂（IFR），制备了膨胀型阻燃聚丙烯（IFR-PP）。讨论了阻燃剂对IFR-PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性的影响，以反纳米Al（OH）3对该阻燃体系的影响。结果表明：PEPA在阻燃效果上优于季戊四醇，且PEPA对IFR-PP力学性能的影响小于季戊四醇，当PEPR用量为5份，纳米Al（OH）3用量为15份时，阻燃级别达UL-94 V-0级。同时，纳米Al（OH）3的添加使IFR-PP体系阻燃效果得到提高，且对材料的热稳定性反力学性能影响较小。