不饱和聚酯包覆层的耐烧蚀性能

采用在不饱和聚酯树脂中填加阻燃剂、耐烧蚀纤维等功能填料的方式来解决不饱和聚酯包覆层烧蚀较高的问题。通过功能填料选择试验,探索出基体材料中加入阻燃剂和耐烧蚀纤维的技术,研究了阻燃剂和耐烧蚀纤维加入量及耐烧蚀纤维长度对烧蚀率的影响。结果表明,增加碳纤维加入量或碳纤维长度,包覆层的线烧蚀率明显降低;氢氧化铝对不饱和聚酯树脂的烧蚀率有一定的贡献。复合改性后包覆层的线烧蚀率为0．252mm／s（改性前为0．653mm／s）,黏度较小,不影响包覆工艺。Ф50mm发动机试验表明,选用复合改性不饱和聚酯树脂包覆层包覆改性双基推进剂,包覆层壳体完整（残留率大于90％）。     

含溴阻燃剂/三元乙丙橡胶绝热层性能研究

研究了含溴阻燃剂对三元乙丙橡胶绝热层烧蚀性能、力学性能影响。结果表明,高纤维含量绝热层的烧蚀率与伸长率随阻燃剂用量增加呈上升趋势;增加阻燃剂用量可以改善低纤维含量绝热层伸长率及烧蚀性能。     

EPDM绝热材料耐烧蚀性能影响因素研究进展

三元乙丙橡胶(EPDM)材料具有优异的综合性能,加入各种添加剂后可进一步提高其耐烧蚀性能,已成功用作固体火箭发动机的绝热材料。综述纤维、阻燃剂和填料对EPDM绝热材料耐烧蚀性能的影响,还介绍了烧蚀时间、气流量和烧蚀角度等实验条件对EPDM绝热材料耐烧蚀性能的影响。     

磷腈阻燃剂对不饱和聚酯树脂包覆层性能影响

以不饱和聚酯树脂为基体,添加磷腈阻燃剂六(4–羟甲基苯氧基)环三磷腈,研究磷腈阻燃剂对不饱和聚酯树脂包覆层力学性能、耐烧蚀性能、热稳定性能的影响,同时考察了磷腈阻燃剂对于包覆层浆料工艺性能的影响。结果表明,随着磷腈阻燃剂含量增加,浆料黏度急剧升高,工艺性能变差;当磷腈阻燃剂含量为8份时,不饱和聚酯树脂包覆层的拉伸强度降低至14.1 MPa,而断裂伸长率达到最大值,为31.0%,继续增加磷腈阻燃剂含量,拉伸强度没有显著变化,而断裂伸长率显著降低;热重分析结果表明,当磷腈阻燃剂含量为8份时,包覆层在450℃时的残炭率从纯不饱和聚酯树脂的6.3%提高至25.3%;耐烧蚀性能分析结果表明,包覆层的线烧蚀率随磷腈阻燃剂增加明显下降,当磷腈阻燃剂含量达到40份时,包覆层的线烧蚀率从纯不饱和聚酯树脂的0.75 mm/s降为0.36 mm/s,降幅达52%。     

固体推进剂用喷涂聚脲包覆材料的性能

以喷涂聚脲(SPUAE)弹性体作为基体,通过加入阻燃剂、烧蚀填料和工艺助剂等制备了SPUAE基包覆材料,并对该包覆材料进行了相容性、旋转黏度和烧蚀性能表征。结果表明,该包覆材料与固体推进剂的相容性好,工艺助剂可以明显降低包覆材料胶液的旋转黏度,以3.5水硼酸锌、云母粉和联二脲组合的填料体系能显著改善包覆材料的耐烧蚀性能和烧蚀面形貌,线烧蚀率从1.06 mm/s降低到0.369 mm/s,烧蚀面致密光滑。     

芳纶浆粕预分散母胶应用于输送带的改性研究

对比研究了芳纶浆粕(AP)短纤维预分散母胶(APM)、预处理玄武岩短切纤维(CBF)和纤维素短切纤维(CCF)对耐烧蚀输送带覆盖胶胶料性能的影响,考察了短纤维APM、短纤维CBF和短纤维CCF品种和用量对覆盖胶耐烧蚀性能的影响。使用热失重分析仪(TGA)、导热系数测试仪和扫描电镜(SEM)等研究了短纤维填充输送带覆盖胶的耐烧蚀机理。结果表明,加入短纤维都能有效提高橡胶耐烧蚀性能;短纤维用量相同时,APM改善橡胶耐烧蚀性能的效果最好,加入含有4份AP短纤维的APM可使橡胶耐烧蚀厚度降低51%。通过并用膨胀型阻燃剂(IFR)和APM协同改性耐烧蚀性能,制备出符合HG4732-2014要求的耐烧蚀输送带覆盖胶胶料。     

环氧树脂的烧蚀性能及ZB的阻燃作用

本文研究了E51环氧树脂和咪唑固化体系的烧蚀性能,探讨增韧剂和阻燃剂对于烧蚀性能的影响,得出单独使用ZB阻燃剂的明显阻燃作用以及ZB与其他阻燃剂共用时大大降低线性烧蚀率和质量烧蚀率的结论。     

包覆红磷在UPR包覆层耐烧蚀改性中的应用

为改善不饱和聚酯树脂(UPR)包覆层的耐烧蚀性能,在包覆层配方中引入有效阻燃剂包覆红磷.采用氧-乙炔烧蚀装置分别考察了包覆红磷与纳米Mg(OH)2、微米Mg(OH)2、Al(OH)3,三聚氰胺和硼酸锌复配填充UPR包覆材料的烧蚀性能.结果表明,包覆红磷与纳米Mg(OH)2复配时对UPR包覆层表现出较佳的耐烧蚀性能;当包覆红磷,纳米Mg(OH)2和UPR的质量比为30:20:100时,材料的线烧蚀率降至0.285mm/s,降低幅度为56%.用扫描电镜、热重分析仪对包覆红磷/纳米Mg(OH)2/UPR体系的耐烧蚀机理进行了分析.     

阻燃剂与芳纶浆粕对三元乙丙橡胶性能影响的研究

以十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑和硼酸锌等作阻燃剂,以超细芳纶浆粕短纤维作耐烧蚀材料,通过共混方式制备了EPDM阻燃材料和耐烧蚀材料。研究了EPDM阻燃复合材料的阻燃性能、物理机械性能和燃烧炭化层微观结构形态。结果表明,三氧化二锑/硼酸锌/DBDPE用量分别为8份/20份/20份时,阻燃复合材料极限氧指数可达26.9%,垂直燃烧级别达到UL94—V0级;加入60份DBDPE时,极限氧指数达到36.3%;DBDPE/三氧化二锑/硼酸锌用量分别在60份/15份/20份以下时,对EPDM硫化胶拉伸性能无不利影响;三氧化二锑能明显提高DBDPE的阻燃性能;加入硼酸锌后氧指数略有提高,且明显改善抑烟效果和成炭效果;加入芳纶浆粕短纤维,对阻燃性能影响不大,但能明显改善炭化层致密性。     

填料对硅橡胶包覆层耐烧蚀性能的影响

利用田口方法中的望小特性研究了４种填料对硅橡胶包覆层耐烧蚀性能的影响。结果表明：白炭黑对线烧蚀率影响高度显著,随着白炭黑添加量的增加,硅橡胶耐烧蚀性能变差;三氧化二铁加入量增加能提高硅橡胶耐烧蚀性能。     

聚丙烯膨胀型无卤阻燃体系中协同效应的研究

研究了膨胀型无卤阻燃体系中协同阻燃剂对聚丙烯阻燃效果及流动性的影响,研究结果表明：协同阻燃剂的加入显著提高了ＰＰ 的阻燃性能,彻底克服了熔滴现象,合适的Ｐ－ Ｃ－ Ｎ 比例是形成优质炭层的保证;抑烟效果显著;明显改善了ＰＰ 阻燃体系的熔体流动性。     

含氮反应型阻燃剂的制备及对聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

采用三聚氰胺和甲醛合成了一种含氮反应型阻燃剂多羟甲基三聚氰胺(HM),通过FTIR对其结构进行了表征,并通过热重分析考察了该阻燃剂的热降解机理。将HM与甲基磷酸二甲酯(DMMP)复配后用于阻燃聚氨酯泡沫塑料(PUF)的制备,通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试、热重分析及炭层形貌分析对PUF的阻燃性能和热性能进行了研究。结果表明:成功合成了目标产物HM,其初始分解温度为150℃,800℃残炭率为18.37%。复配阻燃剂HM-DMMP的加入能有效改善PUF的阻燃性能,其中当HM及DMMP的添加量分别为35%和12%时,可以获得综合性能较好的PUF材料,其LOI从纯PUF的18.1%提高到27.5%、垂直燃烧等级达到UL 94V-0级,同时最大热降解速率较之纯PUF显著下降,800℃残炭率达到19.87%;HM的加入不会对PUF的力学性能造成影响,但是HM-DMMP复配阻燃剂的加入使得PUF的压缩强度与冲击强度略有下降。炭层SEM分析结果表明,阻燃剂的加入使PUF的阻燃性能得到较大改善。     

环氧改性有机硅树脂基热防护涂层的制备及抗烧蚀性能研究

以环氧改性有机硅树脂作为基体,添加二氧化硅、玻璃纤维粉、钛白粉、硅酸盐类填料和复合阻燃剂等无机填料,以低分子聚酰胺作为固化剂,设计制备了环氧改性有机硅热防护涂层,并且分析了填料种类以及添加量对涂层力学性能和抗烧蚀性能的影响。结果表明：添加无机填料能大幅提高涂层的强度和热解保留质量,有效提升涂层抗烧蚀性能;在改善涂层的抗烧蚀性能方面,玻璃纤维粉优于二氧化硅粉,钛白粉显著优于硅酸盐类填料。     

耐烧蚀弹性体复合材料的研究进展

耐烧蚀复合材料具有轻量化高性能的特点,正逐步取代传统防热材料,广泛用于航空航天领域。近年来,弹性体基耐烧蚀材料也得到了快速发展。本文简单介绍了耐烧蚀复合材料的耐烧蚀机理,并结合耐烧蚀弹性体复合材料的实例,讨论了纤维、阻燃剂和填料对弹性体基耐烧蚀复合材料性能的影响。     

填料对硅橡胶包覆层耐烧蚀性能的研究

利用田口方法中的望小特性研究了４种填料对硅橡胶包覆层耐蚀性能的影响。结果表明：白炭黑对线烧蚀率影响高度显著，随着白炭黑添加量的增加，硅橡胶耐蚀性能变差；三氧化二铁加入量增加能提高硅橡胶耐烧蚀性能。     

阻燃聚醚多元醇的制备及对聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

以三聚氰胺、苯代三聚氰胺、甲醛、聚醚330n合成了一种含氮阻燃醚多元醇(N-RFPMPO),用红外线光谱分析仪(FTIR)对其结构进行了表征。将N-RFPMPO与多聚磷酸铵(APP)、膨胀型石墨(EG)复配用于制备阻燃聚氨酯泡沫塑料(PUF),通过极限氧指数(LOI)、热重分析、炭层形貌、压缩强度、冲击强度和表观密度对PUF的阻燃性能、热性能、物理性能进行了研究。结果表明:合成产物为N-RFPMPO;N-RFPMPO/APP-EG复配阻燃剂的加入能有效改善PUF的阻燃性能,当添加量为20%时,可以获得综合性能较好的PUF材料,其LOI从18.2%提高到33%;同时最大热降解速率降低了50%,650℃的残炭率最高达到47%;N-RFPMPO的加入不会对PUF的力学性能造成很大的影响,但是N-RFPMPO/APP-EG复配阻燃剂的加入使得PUF的压缩强度与冲击强度略有下降,表观密度上升。通过炭层的SEM分析,证明了阻燃剂的加入使PUF的阻燃性能有了较大改善。     

聚丙烯阻燃剂的应用

叙述了磷氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、水合金属化合物阻燃剂、膨胀型阻燃剂等非卤系阻燃剂和含卤阻燃剂在聚丙烯阻燃性研究中的应用情况,分析了不同阻燃剂对聚丙烯阻燃性能和力学性能的影响。认为卤系阻燃剂会放出有毒的烟和气体,故应向无卤阻燃剂方向发展;磷氮系阻燃剂具有协同阻燃效果,并对环境友好,同时还有隔热、抑烟等作用;硅系阻燃剂能改善基材的机械性能和耐热性能;水合金属化合物阻燃剂具有无毒、无腐蚀性、耐高温的特点的优点,但加入的量较大,会对聚丙烯的性能产生较大的影响。膨胀型阻燃剂是一种环保的绿色阻燃剂,在燃烧时产生的烟雾少、毒性低,会在表面生产炭质泡沫层,起到隔热、隔氧、抑烟等功效,符合未来阻燃剂研究开发的方向。     

阻燃抗熔滴PET的制备与性能表征

将磷系阻燃剂2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配成膨胀型阻燃体系,在合成聚酯(PET)的酯化过程中加入到反应体系内,制备了一系列不同磷氮比的阻燃抗熔滴PET;对其热性能、成炭情况以及燃烧性能等进行表征。结果表明:磷系阻燃剂的加入可以显著提高PET的阻燃性能,同时加入MCA后,改性PET的成炭性能和抗熔滴性能明显得到改善,相对未添加阻燃剂的纯PET,其极限氧指数由23%提高到29%,垂直燃烧性能达到V-0级,但抑烟性能没有明显改善;随着阻燃剂的加入,改性PET的热稳定性提高;在一定的添加量下,添加少量MCA,与CEPPA协效作用最好。     

抗静电无卤阻燃矿用电器外壳材料聚丙烯的研制

以聚丙烯(PP)为基体材料,加入无卤膨胀型阻燃剂SR、抗静电剂制备了矿用电器外壳材料,考察了阻燃剂、抗静电剂对PP性能的影响;通过对比失重率及阻燃性能,考察了材料的耐水解性能。结果表明,阻燃剂SR的加入能提高PP的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到20%时,材料阻燃性达到FV–0级,同时阻燃剂的加入使材料力学性能下降;残炭扫描电子显微镜图片显示,在燃烧过程中,阻燃剂SR促进PP基材形成封闭蜂窝状炭层并且膨胀隆起成球状,可以有效地阻止热量和氧气的传播,从而达到优异的阻燃效果;抗静电剂129及抗静电剂163的加入能提高PP的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为2∶1时,材料表面电阻率降低至1.5×108Ω;传统膨胀型阻燃体系在热水浸泡后阻燃性能降至FV–2级,而加入SR的PP阻燃体系则能保持FV–0级。     

ZB阻燃剂对环氧树脂复合材料性能的影响

环氧树脂复合材料在航天航空等各领域中有着重要的应用,随着材料性能和需求的不断升级,提高复合材料的阻燃性能成为新的要求。向环氧树脂(EP)中添加ZB阻燃剂,利用极限氧指数法(GB/T 8924)及TG测试手段,发现在环氧树脂中添加ZB阻燃剂后,环氧树脂热分解温度提高,且阻燃剂含量越高,分解温度越高;分别以未添加和添加ZB阻燃剂的环氧树脂基体制备复合材料面板,进行力学性能测试和倾斜烧蚀实验,发现随着ZB阻燃剂加入量的增加,环氧复合材料阻燃性能提高,拉伸强度与压缩强度下降。