环保型硅胶泡沫阻燃抑烟及热分解特性

以铂(Pt)为催化剂,采用脱氢法制备了环保阻燃硅胶泡沫(SiFs),通过锥形量热仪测试方法分析其火灾危险性,并利用极限氧指数、烟密度和热分析等手段研究了催化剂Pt及阻燃剂超细氢氧化铝(ATH)、超细碳酸钙(CC)、超细氢氧化镁(MDH)和氢氧化铝/碳酸钙(ATH/CC)对SiFs阻燃抑烟和热分解特性的影响。研究结果表明,SiFs的火灾安全性优于聚氨酯(PU)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料。Pt含量对SiFs的阻燃及热分解特性影响显著,当Pt的质量分数为0.6%和0.9%时,SiFs的阻燃抑烟性能较好。Pt质量分数为0.9%时,SiF的初始分解温度最高,热稳定性好。阻燃剂添加量越多,阻燃效果越好,添加ATH的SiFs阻燃性能最好。ATH和MDH具有优异的抑烟性能,但添加ATH和MDH的SiFs力学性能随添加量增加而下降。此外,Pt及阻燃填料能够影响SiFs的初始热解温度,减缓热分解进程。     

含无机阻燃剂硅橡胶泡沫的阻燃及热分解特性研究

为制备出阻燃性能优异的室温硫化硅胶泡沫(SRF),本工作探究了无机阻燃剂对SRF的阻燃效果。首先,通过正交实验L_9(3~4)优选出极限氧指数(LOI)最大的SRF,再分别添加氢氧化镁(MH)、碳酸钙(CC)和氢氧化铝(ATH)制成SRF复合材料。然后利用极限氧指数仪、烟密度测试仪、同步热分析仪对SRF复合材料进行测试分析,并采用Coats-Redfern、Achar法计算其表观活化能。结果表明:优选出的SRF的LOI为29.5%,添加无机阻燃剂后其氧指数增大,其中添加30%(质量分数)ATH的SRF的LOI最大,为34.9%;添加无机阻燃剂后,SPF复合材料的烟密度降低,其中ATH抑烟性最好;MH和ATH均提升了SRF的热稳定性,当两者的添加量均为20%(质量分数)时,SPF复合材料的质量残余率分别提升16.5%、15.2%,而添加30%CC后其质量残余率降低4.7%,且热稳定性也降低;活化能越大,无机阻燃剂的阻燃性能越强,MH、ATH在低温阶段、高温阶段均具有明显阻燃特性,而CC主要在高温阶段的阻燃特性较为明显;研究结果表明,添加ATH的SRF复合材料的阻燃效果最好。     

含微胶囊化氢氧化铝有机硅泡沫阻燃抑烟特性

传统提高有机硅泡沫(SiFs)材料阻燃抑烟方法存在与有机硅基体相容性差的问题,将阻燃抑烟剂微胶囊化是解决上述问题的有效手段。文中采用溶胶凝胶法制备出微胶囊化氢氧化铝(MATH),并对其性能进行表征,利用万能拉力试验机、极限氧指数测试仪、烟密度测试仪、锥形量热仪研究了含MATH时SiFs材料的力学性能和阻燃抑烟性能。结果表明,MATH的包裹效果较好,且微胶囊化后氢氧化铝(ATH)的热稳定性提高。MATH能在不降低SiFs材料力学性能的同时,有效提高其阻燃抑烟性能。此外,研究了含MATH时SiFs材料的热氧分解过程和炭渣结构,分析了MATH/SiFs材料的阻燃抑烟机理。     

线性低密度聚乙烯的无卤协同阻燃及抑烟性能表征

在研究了氢氧化铝(ATH)与氢氧化镁(MH)复配阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE)的基础上,重点研究微胶囊红磷(MRP)、MRP和硼酸锌(ZB)复合在LLDPE/ATH/MH中的协同阻燃及抑烟作用。燃烧性能研究表明,MRP在LLDPE/ATH/MH复配体系中有良好的协同阻燃效果;MRP与ZB复合能够更好地发挥协同阻燃作用,复配阻燃剂添加量为93phr时,LLDPE/ATH/MH/MRP/ZB体系的LOI值高达38.1%,最大烟密度(Dm)为53。热失重分析和光电子能谱分析表明,协同阻燃抑烟作用以凝聚相交联成炭为主。     

无卤阻燃剂的添加量对EVA发泡材料发泡性能的影响

针对EVA无卤阻燃发泡体系,研究了氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)和红磷3种阻燃剂对EVA体系发泡性能的影响。结果表明:添加MH、ATH会使体系的粘度、发泡压力提高,交联度下降,过量的MH和ATH会导致发泡材料表面鼓泡,发泡倍率降低。添加红磷,体系的粘度、交联度下降,发泡压力、发泡倍率增大。为了保证EVA材料的顺利发泡,MH、ATH单独使用时,添加量分别不超过55%和50%(质量分数),阻燃剂复配使用时,添加量不能超过50%(质量分数)。添加MH、ATH和红磷会影响EVA材料的发泡性能。     

无毒环保的改性氢氧化铝阻燃剂

随着环保和卫生法规的完善,由于多溴二苯醚(PBDPO)生成有毒制癌的多溴代二苯并呋喃,氯系会产生HCl,含有磷、卤素或重金属的无机阻燃剂能引起环境污染,目前欧美等发达国家已经开始禁止使用含卤、磷及重金属的阻燃剂,而无毒、抑烟和环保的无机阻燃剂必将成为主流。氢氧化铝又称三水合氧化铝(ATH),兼具填充、阻燃、抑烟等多重功能,由于氢氧化铝本身无毒,并且在阻燃的过程中也不产生有毒和腐蚀性气体,因此氢氧化铝广泛用于塑料、橡胶、纤维、纸张和涂料的阻燃。目前ATH已成为世界上用量最大的安全环保型无机阻燃剂,其用量约占全球阻燃剂用…     

超细氢氧化铝阻燃剂的应用及发展

氢氧化铝是一种无毒无害的有效阻燃荆,具有阻燃、抑烟、填充等多种功能。介绍了超细氢氧化铝的阻燃机理、制备及应用,超细氢氧化铝作为新材料的开发具有广阔的应用前景,文中还展望了超细氢氧化铝阻燃剂的未来发展方向。     

超细氢氧化镁对涂料阻燃抑烟性能研究

防火涂料是一种既有装饰功能又有阻燃功能的功能性涂料。采用聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇所组成的膨胀型阻燃剂与超细氢氧化镁构成复合阻燃体系。利用极限氧指数(LOI)、锥形量热仪评价超细氢氧化镁对阻燃涂料阻燃和抑烟性能的影响。研究结果表明,超细氢氧化镁粉体添加于涂料中起到了良好的阻燃抑烟作用。     

无卤阻燃剂的复配对EVA保温材料阻燃性能的影响

在弹性乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)发泡体系中,添加氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)、红磷3种无卤阻燃剂,研究它们对体系阻燃性能的影响。结果表明,MH、ATH和红磷单独添加均可以不同程度改善EVA发泡体系的阻燃性,但仍较差。MH、ATH和红磷3种阻燃剂复配添加可以大大提高EVA发泡体系的阻燃性能。当MH和ATH添加量分别为32.1%和10.7%,红磷的添加量为5%时,阻燃性能最好,制备的无卤阻燃保温材料的导热系数为0.079W/(m·K),极限氧指数值(LOI)为34.5%,垂直燃烧性能为V-0级,水平燃烧性能为HB级,满足防火材料B1级的要求,同时解决了保温发泡材料的脆性问题。     

水滑石对水性环氧复合材料阻燃性能的影响

研究了一种新型环保无机阻燃剂水滑石及复配阻燃剂氢氧化铝对水性环氧复合材料阻燃性能及抑烟性能的影响。结果表明,水滑石的加入能有效提高环氧复合材料阻燃、抑烟性能,且与氢氧化铝有很好的协同效应。     

阻燃剂对丁腈橡胶阻尼材料阻燃和阻尼性能的影响

研究了阻燃剂体系及用量对以丁腈橡胶(NBR)为基体的橡胶阻尼材料的氧指数、烟密度和阻尼性能的影响。结果表明:三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)阻燃体系与氢氧化铝(ATH)阻燃体系相比具有更低的烟密度和更高的阻尼性能;阻燃增效剂硼酸锌(ZB)的加入有利于提高丁腈橡胶阻尼材料的阻燃性能并降低烟密度,但会使丁腈橡胶阻尼材料的损耗因子最大值降低。     

氢氧化铝包覆改性聚磷酸铵及其在阻燃聚丙烯中的应用研究

针对聚磷酸铵(APP)有一定的水溶解性和阻燃效率不高等问题, 提出了采用氢氧化铝(ATH)包覆改性APP的方法。X射线荧光光谱(XRF)和扫描电镜(SEM)分析结果显示, 在APP颗粒表面实现了ATH的包覆改性。测试表明, ATH包覆改性后的APP溶解度明显下降, 比表面大幅增加。将改性后的APP与双季戊四醇(DPER)复配, 作为膨胀阻燃剂添加到PP中, 阻燃PP的燃烧性能测试结果表明: 阻燃剂总添加量为25%时, 包覆ATH的APP使阻燃PP 3.2 mm样条的垂直燃烧级别从V-1提高到V-0, 氧指数(LOI)从26.6%增加到31.8%, 热释放速率峰值(PHRR)从475 kW/m²下降至308 kW/m², 下降了约35%。对阻燃PP的燃烧残炭研究说明, APP经ATH包覆改性后, 促进了阻燃PP在燃烧时形成更加完整均匀的炭层, 因而改善了阻燃性能。     

聚硼硅氧烷与有机磷酸酯阻燃剂复配协同阻燃PC

将聚硼硅氧烷(PB)阻燃剂分别与三种有机磷酸酯(OPP)阻燃剂进行复配,并将此复合阻燃剂添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃PC材料(FR-PC)。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热分析研究了PB对OPP/PC体系的协效阻燃作用。结果表明,在阻燃剂总量为5%(质量分数)时,添加占阻燃剂总量25%(质量分数)以上的PB可以提高OPP/PC体系的LOI。PB阻燃剂具有促进成炭的作用,可使OPP/PC复合体系在燃烧过程中释放的烟、热以及CO有不同程度的降低,燃烧过程趋于平缓,尤其使体系的烟释放量显著降低,三种OPP/PC阻燃体系的总烟释放量分别下降30%~50%,大大降低了火灾的危害性。添加适量PB能够提高OPP/PC体系的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点温度,并且使PC复合阻燃材料的透光率有所提高,保持了PC良好的透明性。     

PP/PVAc-OMMT纳米复合材料及其阻燃材料的燃烧性能

利用锥形量热仪(CONE)在35kW/m2热辐照条件下,并结合极限氧指数(LOI)和UL-94垂直燃烧测试方法对聚丙烯(PP)/聚醋酸乙烯酯(PVAc)-有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和加入无卤复配阻燃剂制备的PP/PVAc-OMMT/氢氧化镁(MH)/三氧化二锑(AO)纳米复合阻燃材料的热释放速率、烟释放及材料在燃烧时的质量损失行为进行了研究。结果表明,添加10%(质量分数)PVAc-OMMT可以提高PP材料的阻燃性能,燃烧时的热释放速率、质量损失率以及烟释放量减少,且PVAc-OMMT与无卤复配阻燃剂之间可产生阻燃协效作用,使纳米复合阻燃材料的阻燃性能、热稳定性和抑烟性进一步增强。     

Mg(OH)2-Al(OH)3-微胶囊红磷/高抗冲聚苯乙烯无卤阻燃复合材料

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH) 和微胶囊红磷(MRP) 为无卤阻燃剂, 高抗冲聚苯乙烯(HIPS) 树脂为聚合物基体, 通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MH-ATH-MRP/HIPS复合材料。采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能。结果表明, 阻燃剂用量相同时, 在HIPS基体中同时引入MH和ATH得到的复合材料比单独加入MH或ATH得到的复合材料具有更好的阻燃性能。当MH-ATH/HIPS的质量比为70:30:100时, 复合材料的水平燃烧级别达到FH-1级, 氧指数为25.2%, 但垂直燃烧无级别。在上述体系中加入极少量的MRP(占复合材料的质量分数为2.9%)就可使复合材料的火灾性能指数(FPI) 提高85%, 燃烧过程中热量释放和质量损失更慢、成炭能力明显增强, 垂直燃烧级别达到FV-0级。当MH-ATH-MRP/HIPS的质量比为21:9:12:100时, 复合材料的各项阻燃性能达到最佳, 可以大幅度减少阻燃剂的用量。MH、ATH和MRP对HIPS具有非常显著的协同阻燃作用。同时加入MH和ATH时不仅可以在更宽的温度范围内抑制HIPS的升温和分解, 而且能够在更宽的温度范围内相继释放出水蒸气稀释氧气和可燃气体的浓度, 从而起到协同阻燃作用。加入MRP后复合材料的成炭能力大大增强, 进一步改善了凝聚相阻燃的效果, 因此阻燃性能显著提高。     

负载型金属氧化物在聚丙烯(PP)/氢氧化铝(ATH)阻燃体系中的协效催化阻燃作用

为解决氢氧化铝(ATH)阻燃聚丙烯(PP)存在高添加量低阻燃效率问题,文中采取了在PP/ATH体系中引入硼酸锌(ZnB)/负载型金属氧化物(WMS)复合协效剂的方法。研究结果表明,ZnB的引入解决了PP/ATH阻燃材料的阴燃问题,WMS的引入显著提高了PP/ATH体系的残炭率,降低了材料的热释放速率、总热释放量和质量损失速率,因而降低了材料的火灾危险性。而ZnB与WMS的协同使用则显著改善了材料的阻燃性能。WMS对PP/ATH阻燃体系的协效催化阻燃作用归因于其具有促进基体树脂PP大分子链自身参与凝聚相成炭的作用。     

高速列车车厢用减振降噪材料的热解及燃烧特性研究

使用热重-差热分析仪研究氮气气氛中、不同升温速率下高速列车车厢用减振降噪的红磷阻燃丁基橡胶(RP/IIR)复合材料和氢氧化铝阻燃丁基橡胶(ATH/IIR)复合材料的热解特性，采用Kissinger法获得热解动力学参数；使用锥形量热仪研究不同热辐射强度下两种材料的燃烧特性，采用轰燃倾向指数、放热指数和发烟指数评价潜在火灾危险性。结果表明：两种材料的热解反应均为3个阶段，ATH/IIR复合材料的初始分解温度、终止分解温度、最大失重速率温度、残余量、平均表观活化能均高于RP/IIR复合材料的相应值，而质量损失率、热释放速率、产烟速率均小于RP/IIR复合材料的相应值，3个评价指数也一致较低。综合对比，ATH/IIR复合材料具有更好的热稳定性和更小的潜在火灾危险性。     

纳米BN与ZnO协效阻燃木粉-聚氯乙烯复合材料

为提高木粉-聚氯乙烯(WF-PVC)木塑复合材料的阻燃抑烟性能,本文将纳米BN与ZnO加入到WF-PVC木塑复合材料中,通过热压成型方法制备了阻燃WF-PVC木塑复合材料,研究了复合材料热分解、燃烧性能和力学性能.热重分析(TG)测试表明,BN和ZnO的加入一定程度上降低了复合材料的初始热分解温度,但明显提高了复合材料...     

Mg(OH)2-Al(OH)3-微胶囊红磷/高抗冲聚苯乙烯无卤阻燃复合材料

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)和微胶囊红磷(MRP)为无卤阻燃剂,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂为聚合物基体,通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MH-ATH-MRP/HIPS复合材料.采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能.结果表明,阻燃剂用量相同时,在HIPS基体中同时引入MH和ATH得到的复合材料比单独加入MH或ATH得到的复合材料具有更好的阻燃性能.当MH-ATH/HIPS的质量比为70∶30∶100时,复合材料的水平燃烧级别达到FH-1级,氧指数为25.2％,但垂直燃烧无级别.在上述体系中加入极少量的MRP(占复合材料的质量分数为2.9％)就可使复合材料的火灾性能指数(FPI)提高85％,燃烧过程中热量释放和质量损失更慢、成炭能力明显增强,垂直燃烧级别达到FV-0级.当MH-ATH-MRP/HIPS的质量比为21∶9∶12∶100时,复合材料的各项阻燃性能达到最佳,可以大幅度减少阻燃剂的用量.MH、ATH和MRP对HIPS具有非常显著的协同阻燃作用.同时加入MH和ATH时不仅可以在更宽的温度范围内抑制HIPS的升温和分解,而且能够在更宽的温度范围内相继释放出水蒸气稀释氧气和可燃气体的浓度,从而起到协同阻燃作用.加入MRP后复合材料的成炭能力大大增强,进一步改善了凝聚相阻燃的效果,因此阻燃性能显著提高.     

聚硼硅氧烷与有机磷酸酯阻燃剂复配协同阻燃聚碳酸酯

将聚硼硅氧烷(PB)阻燃剂分别与三种有机磷酸酯(OPP)阻燃剂进行复配, 并将此复合阻燃剂添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃PC材料(FR-PC)。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热分析研究了PB对OPP/PC体系的协同阻燃作用。结果表明: 阻燃剂总质量分数为5%时, 添加质量分数1.25%以上的PB可以提高OPP/PC体系的LOI; PB阻燃剂具有促进成炭的作用, 可使OPP/PC复合体系在燃烧过程中释放的烟、热以及CO有不同程度的降低, 燃烧过程趋于平缓, 尤其使体系的烟释放量显著降低, 三种OPP/PC阻燃体系的总烟释放量下降31.8%~51.0%, 大大降低了火灾的危害性; 添加适量PB能够提高OPP/PC体系的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点温度, 并且使PC复合阻燃材料的透光率有所提高, 保持了PC良好的透明性。