RDP与APP/MC/PPO复配膨胀阻燃聚乙烯的研究

采用聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰脲酸盐(MC)和聚苯醚(PPO)复配制备膨胀阻燃剂(IFR),与阻燃协效剂间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)进行聚乙烯(PE)阻燃。借助氧指数、垂直燃烧测试,探讨IFR与阻燃协效剂RDP间的协效性,研究RDP不同添加量对IFR阻燃复合材料燃烧性能的影响,并对其力学性能进行测试。利用TG,DTG热分析技术对协效性进行验证。结果表明:RDP与IFR具有阻燃协效作用,RDP的协效性主要在热分解的第一阶段发挥作用,可催化APP提前分解,RDP的加入降低了热分解过程的热释放量,促进了多孔泡沫炭层的形成,并显著提高材料的残炭量;当RDP的添加量为5%(质量分数)时,氧指数(LOI)达到最大值31,并通过UL94V-0级。可见RDP与APP/MC/PPO阻燃剂复配可大幅提高PE的抗燃烧性能。     

蒙脱土与阻燃剂的协效作用

合成了有机改性蒙脱土(MMT)，将PA6和PA66分别与改性MMT、阻燃剂共混制成纳米塑料，表征了其结构和性能，发现MMT／PA纳米塑料有抗熔滴等阻燃特点。发现改性MMT与阻燃剂之间有力学和阻燃协效作用，能同时提高塑料的力学和阻燃性能，这种协效作用有普遍性，本研究对其他纳米塑料体系的研究也有参考价值。     

复合金属氧化物对膨胀阻燃聚丙烯的协效作用EI北大核心CSCD

研究了复合金属氧化物(LDHO)对膨胀阻燃聚丙烯体系(PP/IFR)的协效作用。以层状复合氢氧化物(LDH)为前驱物通过焙烧法制备了2种LDHO,分别为镁铝LDHO(MgAl-LDHO)、镁铝铁LDHO(MgAlFe-LDHO),并通过X射线衍射对LDH和LDHO进行了表征,采用熔融共混法制备了PP/IFR/LDHO复合材料,通过极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、锥形量热等方法考察了复合材料的阻燃性能。结果表明,2种LDHO均可以提高PP/IFR体系的氧指数,并使最高热释放速率(PHRR)大幅度降低,其中MgAl-LDHO可使PHRR降低71%;热重分析表明,LDHO的加入提高了PP/IFR体系的分解温度及残炭在高温区的热稳定性,从而提高了体系热稳定性能。采用扫描电镜观察了残炭的形貌结构,发现添加LDHO后炭层更加致密、坚实,表明通过改善PP/IFR炭层的质量,LDHO起到了协效阻燃的作用。     

氯—锑阻燃体系的协效行为

介绍了卤－锑阻燃协效体系的阻燃协效机理，综述了卤－锑阻燃协效机理方面的研究新进展。     

磷酸锆在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同阻燃效果研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/磷酸锆(OZrP)膨胀型阻燃材料,热重分析表明添加OZrP的阻燃体系成炭量有所增加。当PP基体中含有25%膨胀型阻燃剂(IFR)时,复合材料的氧指数为33,垂直燃烧测试为UL-94V-1级别,当保持添加剂总量不变时,添加3%OZrP到PP/IFR体系中,氧指数增加到37,垂直燃烧达到V-0级别。IFR与OZrP间存在协效作用,合适的添加比例有利于提高复合材料的阻燃性能。     

无卤阻燃高密度聚乙烯中层状硅酸盐的协效作用

以不同层状硅酸盐部分取代氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)和相容剂AX8900复配协同阻燃高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。探讨了不同层状硅酸盐对复合材料极限氧指数、锥形量热参数、热稳定性以及微观结构的影响。结果表明,与未添加层状硅酸盐相比,添加3%~5%的层状硅酸盐能提高极限氧指数和热稳定性,有更低的燃烧热释放速率峰值(p1-HRR、p2-HRR)和热释放总量(THR),也能更好地在基体材料中分散,说明层状硅酸盐在体系中能起到协效阻燃作用。这些层状硅酸盐中,改性的比未改性的协效阻燃作用强,埃洛石(HNTs)和羟基锡酸锌包覆埃洛石(coatedHNTs)比凹凸棒土(AT)和表面改性凹凸棒土(m-AT)能更好地发挥协效阻燃作用。     

金属氢氧化物协效阻燃聚烯烃的研究进展

金属氢氧化物是一类传统的环境友好阻燃剂,但是单一的金属氢氧化物阻燃效率低,为了达到令人满意的阻燃效果所需的添加量极大,从而大大降低了聚合物的力学性能和加工性能。为了降低金属氢氧化物的添加量,研究者常常将金属氢氧化物与其他阻燃剂或阻燃协效剂复配以追求较好的协同效应。本文总结了层状物、含硼化合物、含磷化合物、稀土氧化物等阻燃协效剂与无机金属氢氧化物复配阻燃聚烯烃的协同阻燃机理及研究现状,指出金属氢氧化物协效阻燃聚烯烃的发展方向。     

蒙脱土对膨胀型阻燃聚丙烯的性能影响

本文以IFR为阻燃剂,蒙脱土为协效剂,MAH—g—PP为相容剂对聚丙烯进行阻燃改性。研究了阻燃剂和协效剂对聚丙烯燃烧性能、力学性能和加工性能的影响,并运用热重分析（TGA）和差热分析（DTA）表征了阻燃聚丙烯的热分解过程,结果表明：     

膨胀型阻燃剂中协效剂的碳化作用及其对阻燃性能的影响

以聚（２，４－甲苯二己二脲）、聚（２，４－甲苯二乙二脲）和二苯甲酰己二胺、二苯甲酰乙二胺为协效剂，分别与三聚氰胺改性多聚磷酸铵的产物ＭＰＰＡ复配成膨胀型阻剂、它们对提高ＩＦＲ对聚丙烯的阻燃性能都有显著作用。     

复合金属氧化物对膨胀阻燃聚丙烯的协效作用

研究了复合金属氧化物(LDHO)对膨胀阻燃聚丙烯体系(PP/IFR)的协效作用。以层状复合氢氧化物(LDH)为前驱物通过焙烧法制备了2种LDHO,分别为镁铝LDHO(MgAl-LDHO)、镁铝铁LDHO(MgAlFe-LDHO),并通过X射线衍射对LDH和LDHO进行了表征,采用熔融共混法制备了PP/IFR/LDHO复合材料,通过极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、锥形量热等方法考察了复合材料的阻燃性能。结果表明,2种LDHO均可以提高PP/IFR体系的氧指数,并使最高热释放速率(PHRR)大幅度降低,其中MgAl-LDHO可使PHRR降低71%;热重分析表明,LDHO的加入提高了PP/IFR体系的分解温度及残炭在高温区的热稳定性,从而提高了体系热稳定性能。采用扫描电镜观察了残炭的形貌结构,发现添加LDHO后炭层更加致密、坚实,表明通过改善PP/IFR炭层的质量,LDHO起到了协效阻燃的作用。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的应用研究

以三氯硫磷、无水乙醇、对苯二胺为原料所合成的新型含磷、硫、氮的膨胀型阻燃剂(IFR),1,4-(O,O-二乙基硫代磷酰亚胺基)苯(DTPB)对聚丙烯(PP)进行阻燃,用热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对阻燃PP的热性能进行了研究,利用氧指数仪测定了阻燃PP的极限氧指数(LOI)值,当阻燃剂含量为28%,LOI值为37.8%,并应用扫描电镜(SEM)对阻燃聚丙烯(FRPP)的残炭结构进行了研究,结果表明,该阻燃剂能够促进PP的成炭性,具有优良的阻燃PP性能。     

MCA-MMT的制备及其对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料阻燃性能的影响

为了提高玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)复合材料(GF/PP)的阻燃性能,通过在蒙脱土(MMT)悬浮液中进行三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)分子自组装制备了新型协效成炭剂MCA-MMT,并采用FTIR、XRD、SEM和TGA对MCA-MMT的结构及热性能进行了表征;将MCA-MMT、无卤膨胀型阻燃剂与GF/PP熔融共混制备了阻燃复合材料MCA-MMT/(GF/PP),通过极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧试验和锥形量热测试研究了MCAMMT对GF/PP的阻燃效果和阻燃机制,并测试了复合材料的力学性能。结果表明:MMT的加入会影响氰尿酸和三聚氰胺在MCA合成过程中的氢键作用,干扰和抑制大平面氢键网络的形成,减少MCA氢键复合体的分子体积,使颗粒变小。MCA-MMT/(GF/PP)的UL-94防火等级达到V-0级,LOI为31.3%。MCA-MMT的阻燃效率高于传统MCA的,可降低材料燃烧的热释放程度和总烟释放量,使复合材料的阻燃性能提高,其阻燃机制为片层结构的MMT可提高MCA的成炭量,使MCA-MMT/(GF/PP)燃烧后能形成致密的残留炭层。MCA-MMT/(GF/PP)的拉伸、冲击强度与MCA/(GF/PP)的相比并未下降。     

三聚氰胺聚磷酸盐和次磷酸铝协效阻燃高密度纤维板复合材料

将三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和次磷酸铝(AP)阻燃剂添加到木纤维/酚醛树脂(WF/PR)复合材料中,通过人造板热压工艺技术制备阻燃高密度纤维板(MPP-AP-WF/PR)复合材料,探索了MPP和AP组成复配阻燃剂时,MPP-AP-WF/PR复合材料达到最佳阻燃性能时MPP与AP的最佳质量比.采用弯曲强度、吸水厚度膨胀率...     

阻燃共聚酯／蒙脱土纳米复合材料的裂解和阻燃机理研究

通过裂解色谱质谱分析，热重分析，XRD和SEM等方法，对实验室合成的一种阻燃共聚酯，蒙脱土纳米复合材料的裂解和阻燃机理进行研究．分析结果表明蒙脱土和阻燃共聚酯DDP的加入都能减少PET裂解过程中可燃小分子化合物的产生，抑制PET的深度裂解反应，同时降低PET起始分解温度．此外，DDP能够有效改善材料燃烧过程中的失重率，抑制PET裂解过程中的自由基反应，而蒙脱土在燃烧过程中随着温度升高，会在炭层表面产生堆积，改变炭层形貌，提高其热稳定性．研究还表明，两者在改善炭层质量，增强其隔热隔氧性能方面存在着协同作用。     

含硅化合物与膨胀阻燃剂协同阻燃聚丙烯

采用聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)复合膨胀阻燃剂(IFR)阻燃聚丙烯,研究了不同含硅物质——硅胶(SG)、硅酮(GM)以及硅晶(SW)纤维对IFR阻燃PP性能的影响,并通过LOI、UL-94、TGA对材料阻燃性能进行了表征。结果表明,三种物质与IFR都存在一定的协同效应。然而,硅胶与IFR的协同效应最好,在IFR含量为25%时,添加2%的硅胶,材料氧指数由29提高至35,UL-94也提高至V-0级,材料的高温热稳定性也得到了极大提高,并且能够生成结构更加致密的炭层。     

金属化合物在PP膨胀阻燃体系中的研究

探讨了几种金属化合物对PP膨胀阻燃体系的影响,通过锥形量热仪分析了体系的阻燃性,SEM观察燃烧后材料的成炭情况。结果表明,ZB、ZEO、MgO能起到协效作用,成炭较好,而CuCl不但不能起到协效作用反而破坏了炭层的质量,呈对抗性。     

水菱镁石-Mg(OH)_2协同聚乙烯阻燃复合材料的性能与分解行为

以水菱镁石(HM)和Mg(OH)_2为阻燃剂,利用双螺杆挤出机制备了一系列HM-Mg(OH)_2协同聚乙烯(PE)阻燃复合材料。采用垂直燃烧仪、极限氧指数仪、锥形量热仪和拉伸性能测试仪分别测试了HMMg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的阻燃性能和拉伸性能,采用热重分析仪研究了HM-Mg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的热分解行为。结果表明,HM与Mg(OH)_2以适当比例复配作为阻燃剂能在更宽的燃烧温度范围内发生分解,起到更好的阻燃效果,在极限氧指数和拉伸强度不变的前提下,HM-Mg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的成本大幅下降。两种阻燃剂协同可以减少复合材料点燃初期的无效甚至负面分解,保留了HM分解产物对PE基体高温下分解的抑制作用,同时还可以在燃烧区域表面形成较为稳定和不易破坏的鳞片状保护层,加之复合阻燃剂总体更高的总分解释放率,多种因素共同作用,使复合材料的阻燃效果提高。当HM和Mg(OH)_2以质量比1∶2协同且用量达到复合材料总质量的60wt%时,HM-Mg(OH)_2协同PE阻燃复合材料的极限氧指数为28%,垂直燃烧级别达到UL-94V-0级,拉伸强度达到28.8 MPa。     

Synthesis of a novel macromolecular carbon-nitrogen-phosphorous intumescent flame retardant

A novel macromolecular carbon-nitrogen-phosphorous (C-N-P) intumescent flame retardant (IFR) containing acid, carbon, and gas sources was prepared by calcining polyphosphate (APP), pentaerythritol (PER), and melamine (MEL) through the direct heating method. The carbonization and expansion behaviors of IFR were investigated by testing the products of IFR, using nuclear magnetic resonance, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscope, and scanning electron microscopy, at 360 °C, 450 °C, and 600 °C. Conjugated double bonds polymerized the nitrogenous polyaromatic structures as polyphosphate decomposed into phosphoric acid and diphosphate. Noncombustible gases released by MEL increased the internal pressure of the viscoelastic materials to make it expand. At temperatures below 450 °C, MEL promotes the formation of nitrogenous polyaromatic structures in the material, thereby optimizing the IFR char layer structure. The heat release rate, effective heat combustion, total heat release, and total oxygen consume of the IFR coated fabric were less than those of an uncoated fabric by 18%, 5%, 16%, and 13%, respectively, reducing the risk of fire hazard. The foam char formed during the burning of an IFR coated fabric controls the fabric’s oxidation process and prevents its shrinking.     

有机蒙脱土协同含磷木质素基成炭剂阻燃聚乳酸

将自制含磷木质素基成炭剂（Lig-P）和聚磷酸铵（APP）复配用于制备阻燃聚乳酸（PLA）基复合材料,考察了协效阻燃剂有机蒙脱土（OMMT）对阻燃PLA性能的影响。采用极限氧指数（LOI）仪、垂直燃烧（UL-94）测试仪、锥形量热仪、热失重分析仪分别对Lig-P-APP-OMMT/PLA阻燃复合材料的阻燃性能、热稳定性能和燃烧行为进行了研究。结果发现,OMMT与Lig-P-APP存在明显的协同阻燃作用,当OMMT替代3wt%的Lig-P-APP时,Lig-P-APP-OMMT/PLA阻燃复合材料的LOI由27%增加至32%,UL-94等级由V1级提高至V0级;且Lig-P-APP-OMMT/PLA阻燃复合材料的最大热降解速率有所降低,800℃的残炭量提高了将近50%;此外,OMMT的引入使PLA阻燃复合材料的热释放速率明显降低,热释放速率峰值（PHRR）、烟释放速率峰值（PSPR）及总烟释放量（TSR）分别降低了26.4%、60%及26.3%。OMMT可明显提高阻燃PLA炭层的致密度及石墨化程度。      

可膨胀石墨协同阻燃的研究进展

可膨胀石墨(EG)是一种良好的环保型阻燃剂,但单独使用时阻燃能力仍显不足,利用阻燃剂之间的协同阻燃作用能够大幅提高EG的阻燃效果.根据与EG起协同作用的阻燃剂的种类不同,把EG的协同阻燃分为磷系协同阻燃体系、膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃体系、氢氧化镁协同阻燃体系以及其他阻燃剂协同阻燃体系4类,介绍了不同协同阻燃体系的阻燃性能和阻燃机理的研究进展,并展望了EG协同阻燃的发展趋势和应用前景.