硼元素在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同作用

摘要：通过燃烧性能测定、热分析和锥形量热等方法研究了硼元素在膨胀型阻燃聚丙烯（PP）中的作用。热分析表明,膨胀型阻燃剂（KDIFR）的加入明显的促进了PP成炭,使剩炭率提高,放热量减小,硼元素的引入剩炭率略有降低,放热量增大。锥形量热图表明KDIFR显著减少了PP燃烧过程的热释放速率,释热总量,及CO2和CO释放量,这种效果在硼引入后,受热燃烧初期得以促进,但随着时间的延长减弱。实验证明KDIFR使PP由聚烯烃类燃烧转变为纤维类燃烧,而硼元素的引入促进了这一转变,显著减缓了火焰传播速率,阻燃效果更加突出。     

功能化聚丙烯在膨胀型阻燃聚丙烯中的偶联作用

考察了三种功能化聚丙烯－甲基丙烯酸接枝聚丙烯（PP－g-MAA）、顺丁烯－二酸酐接枝聚丙烯（PP－g-MAH)和刻蚀聚丙烯（EPP）作为膨胀型阻燃剂／聚丙烯体系的偶联剂对材料性能的影响，并对其偶联机理进行了探讨。     

无卤膨胀型阻燃聚丙烯的阻燃特性

通过热失重分析仪和锥形量热仪等仪器对无卤膨胀阻燃聚丙烯的阻燃特性进行了研究.测量了聚丙烯和无卤膨胀型阻燃聚丙烯的热解过程,同时测量了纯聚丙烯及无卤膨胀型阻燃聚丙烯质量损失速率、热释放速率和残余质量分数随时间的变化规律.结果表明,随着膨胀阻燃剂添加量的增加,热释放速率不断降低,但降低的幅度逐渐减少,其质量损失速率、残余质量分数也有类似的规律.外部辐射功率的增加会加快无卤膨胀型阻燃聚丙烯分解,热释放速率会相应增大.     

磷酸硼协效膨胀型阻燃剂对聚丙烯阻燃性能的研究

在膨胀型阻燃剂（IFR）中添加不同比例的协效剂磷酸硼（BP）制备复合阻燃剂,将复合阻燃剂加入聚丙烯（PP）中,制备阻燃PP复合材料。通过垂直燃烧、极限氧指数测试、锥形量热测试、热重分析和力学性能测试对PP复合材料进行表征。结果表明：BP对IFR具有显著的协同阻燃效果。当添加2%BP和13%IFR时,PP/IFR/BP复合材料（样品4#）阻燃性能最佳,燃烧等级达到V-0,极限氧指数达到30.8%。样品4#的热释放速率峰值、平均热释放速率、总产烟量和总释放热与加入15%IFR的阻燃PP相比,分别降低19.51%、4.40%、34.00%和6.87%,700℃时样品4#的质量保留率增加50%。燃烧过程中,PP/IFR/BP复合材料的硼元素在凝聚相中催化IFR交联成炭,较未添加BP的复合材料,PP/IFR/BP炭层膨胀程度更高且更致密。BP协效剂的添加降低了阻燃剂的添加量,明显提升复合材料的力学性能。     

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。     

膨胀型阻燃聚丙烯的研究进展

介绍了膨胀型阻燃聚丙烯的阻燃机理,并对膨胀型阻燃聚丙烯的研究现状进行了综述。     

新型阻燃技术在聚丙烯中的应用

将一种膨胀阻燃促进剂ＺＥＯ加入ＡＰＰ（聚磷酸铵）／ＰＥＲ（季戊四醇）膨胀阻燃剂中,用于阻燃ＰＰ（聚丙烯）。这种新型阻燃技术大幅度提高了ＡＰＰ／ＰＥＰ阻燃ＰＰ的效果,极限氧指数（ＬＯＩ）由２７．５上升到４２．０;垂直燃烧试验（ＵＬ－９４）达到Ｖ－０级;锥形量热仪给出的热释放和烟释放等参数也显著下降。本文还采用热重分析仪（ＴＧＡ）、自制热膨胀绝缘测量仪（ＴＦＩＴ）等手段研究了ＺＥＯ促进阻燃效果的机理。     

磷-氮系膨胀阻燃剂对聚丙烯性能的影响

对阻燃聚丙烯（PP）进行了力学性能测试,利用差示扫描量热仪、热失重分析仪、锥形量热仪和体视显微镜对阻燃PP的各项性能进行了进一步的表征。结果表明,随着磷-氮阻燃剂（IFR-3）用量的增大,PP的拉伸强度和冲击强度先增大后减小;阻燃剂IFR-3能使PP的熔融温度和结晶温度均提高,同时也使PP的分解温度降低,残余物增大;随着阻燃剂IFR-3用量的增大,PP的极限氧指数不断增大;当阻燃剂IFR-3用量为30份时,厚度为3.2 mm的PP试样垂直燃烧性能达到UL 94 V-0级,当阻燃剂IFR-3用量为35份时,厚度为1.6 mm的PP试样达到UL 94 V-0级;阻燃剂IFR-3能够显著降低PP的热释放速率和生烟速率。     

无卤膨胀型阻燃聚丙烯的性能研究

利用微胶囊化技术合成的新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。考察了阻燃剂IFR中聚磷酸铵（APP）的微胶囊包覆效果以及阻燃剂IFR对PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性以及表面形态等的影响。结果发现包覆后的APP粒度均匀致密，效果比较良好；在PP中添加的IFR阻燃剂质量分数达到30％左右时，有明显的成炭效果，氧指数达到32％，阻燃性能提高；力学性能下降也趋于平缓；且IFR与PP的界面相容性比较良好；阻燃PP材料的热稳定性也得到了提高。     

酸式磷酸酯在膨胀型阻燃聚丙烯中的偶联作用

选用以五氧化二磷，季戊四醇和三聚氰胺为原料，制得的三要素同时存在的膨胀型阻燃剂（IFR），考察了酸式磷酸酯作为IFR/PP体系的偶联剂，对材料的性能的影响，并对其偶联机理进行了探讨。性能测试和扫描电镜（SEM）结果表明，酸式磷酸二辛酯是体系有效的偶联剂。     

膨胀型阻燃剂在阻燃聚丙烯中的应用

简述了阻燃聚丙烯的发展概况,重点阐述了膨胀型阻燃剂的阻燃机理及其在阻燃聚丙烯中的应用现状,叙述了一些典型的膨胀阻燃体系及特点,并概述了膨胀型阻燃剂的发展方向。     

膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用研究进展

概述了膨胀型阻燃剂(IFR)的组成、作用机理及其在聚丙烯阻燃中的研究开发进展。根据存在的问题,指出了其今后的发展方向。     

季戊四醇基膨胀型阻燃剂在聚丙烯中阻燃效果的研究

热重分析表明膨胀型阻燃剂(IFR)可提高聚丙烯的最大热失重速率温度、增加热失重残余率,使聚丙烯的极限氧指数有较大的提高。差示扫描量热法测试结果表明,三组分IFR比两组分IFR有更好的阻燃性能,扫描电镜照片观察到三组分IFR有更好的膨胀发泡效果。     

膨胀型聚丙烯类阻燃体系

聚丙烯(PP)材料具有高性能、低重量、易加工等优良特性是五种通用塑料之一,被普遍用于食品包装、建筑业、交通业、农业等国民经济重要领域。由于PP材料内在的烷烃结构使其相对容易燃烧,给人类带来便利的同时带来火灾隐患,极大的限制了在更多领域的进一步发展。因此,提高PP类产品的阻燃性能具有非常重要的研究意义及实用价值。文章综述了PP基体中最常用的阻燃策略,包括阻燃化合物、应用方法和阻燃机理,并重点介绍了近五年来的研究进展,对其应用前景进行了展望。     

聚丙烯膨胀阻燃改性研究进展

综述了近年来聚丙烯膨胀阻燃改性的研究进展,介绍了混合磷-氮类膨胀型阻燃剂、单组分膨胀型阻燃剂和可膨胀石墨(EG);分析了膨胀阻燃剂存在的不足,指出了膨胀阻燃改性的发展方向。     

膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用

将膨胀型阻燃剂应用在聚丙烯(PP)中,评价了阻燃体系的阻燃、耐水、绝缘等性能。结果显示:当阻燃剂质量分数为20%时,国产新型磷氮系膨胀型阻燃剂(IFR-A)阻燃PP的极限氧指数比国外高效膨胀型阻燃剂阻燃PP的极限氧指数低,但IFR-A阻燃PP的耐水性能较好;随着阻燃剂含量增加,PP的表面电阻率与体积电阻率都维持在1×1012数量级;当w(IFR-A)为20%时,采用添加阻燃母粒的方式与直接添加IFR-A阻燃PP的燃烧性能和力学性能变化不大。     

膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用研究进展

综述了近年来聚丙烯（PP）阻燃用膨胀型阻燃剂的研究应用现状,简要概述了膨胀型阻燃剂的阻燃机理,分析了膨胀型阻燃存在的不足,指出了膨胀型阻燃剂发展方向。     

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。     

膨胀型阻燃聚丙烯中协同效应的研究进展

综述了近些年国内外膨胀型阻燃剂(IFR)分别复配硅系阻燃剂(尤其是层状硅酸盐)、硼系阻燃剂、层状双氢氧化物等阻燃聚丙烯(PP)的研究进展,并对阻燃PP未来的发展趋势进行了展望。     

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。