炼铁矿渣在聚氯乙烯阻燃消烟中的作用

以Sb_2O_3作为PVC的主要阻燃剂,制备了Sb_2O_3/PVC阻燃体系,在此基础上,引入炼铁矿渣(Iron Ore Slag,Slag)作为Sb_2O_3协效阻燃剂,得到了一系列Slag/Sb_2O_3/PVC阻燃体系;通过氧指数仪、锥形量热仪、热重仪、电子扫描显微镜(SEM)等分析仪器,考察了Slag、Sb_2O_3用量对体系阻燃性能的影响,研究了两者的协同阻燃效应及其抑烟效果,结果表明,当Slag/Sb_2O_3/PVC质量比为2∶5∶100时,PVC具有较好的阻燃抑烟效果,氧指数可达34. 1%;阻燃体系Slag/Sb_2O_3/PVC、Sb_2O_3/PVC相对于空白PVC具有良好的阻燃抑烟性,与Sb_2O_3/PVC相比,Slag/Sb_2O_3/PVC的热释放速率低、热稳定性高,成炭率高,材料更难点燃,火灾性能指数(FPI)高,炭层结构致密整齐,无断层缺陷,阻燃性能优异。     

PVC材料的阻燃配方研究

PVC材料具有成本低、易加工、韧性好等优点,被广泛使用在建筑中。但由于PVC材料在户外使用过程会受到紫外线照射而发生老化,所以PVC材料的加工过程会添加一些增塑剂等助剂,导致材料的阻燃性能降低,而无法满足建筑材料防火阻燃等级的要求。因此通过添加阻燃剂来改善材料PVC的阻燃性就显得十分重要。研究了ZHS阻燃剂对PVC材料的阻燃抑烟作用与ZHS的阻燃机理及阻燃效果。     

基于CPE和Sb2O3对废PVC/ABS复合材料阻燃及力学性能的研究

通过熔融法分别制备了含氯化聚乙烯(CPE)和氧化锑(Sb_2O_3)阻燃剂的PVC/ABS复合材料,探讨添加不同含量的阻燃剂对复合材料的热稳定性、阻燃性能以及力学性能的影响。实验结果表明:CPE的加入使复合材料形成了交联网状结构,从而有效地提高了其力学强度。在加入Sb_2O_3后,由于无机纳米粒子较低的热导率,使得燃烧过程中热传递较慢。热力学结果表明,CPE和Sb_2O_3阻燃剂能有效地提高PVC/ABS复合材料的热稳定性以及阻燃性能。同时,CPE可以提高其力学性能,Sb_2O_3可以提高其抗拉强度,但由于不同浓度的Sb_2O_3粒子在基体中的分散性不同,其在高浓度下的冲击强度相比于纯PVC/ABS复合材料明显下降。     

PNP/Sb_2O_3协同阻燃NR/CPVC热塑性弹性体的研究

阻燃天然橡胶/氯化聚氯乙烯(NR/CPVC)热塑性弹性体(TPV)是在双辊炼塑机上采用动态硫化法制备而成。主要研究了单用磷氮阻燃剂(PNP)及PNP/三氧化锑(Sb_2O_3)复配阻燃剂对TPV力学性能及阻燃效果的影响,采用热重法(TG)对TPV进行了热氧降解性能分析及阻燃机理探讨。结果表明,少量Sb_2O_3即可与PNP形成有效的协效阻燃作用,并且采用质量分数为40%的PNP与质量质量分数为3%的Sb_2O_3复配阻燃的TPV的相对极限氧指数值(LOI)可达到26.9%,燃烧等级达到UL 94-V0级,只溢出稀薄白色烟雾,并具有较高的力学性能保持率,而添加质量分数为40%的PNP与质量分数为5%的Sb_2O_3复配阻燃剂的TPV的LOI值则达到28.1%。凝聚相成炭阻燃机理是PNP/Sb_2O_3的主要阻燃机理,而阻燃剂在高温下释放不燃性气体的气相阻燃也起到较好的辅助效果。     

溴代三嗪/三氧化二锑阻燃聚双环戊二烯材料的研究

以溴代三嗪(FR-245)为阻燃剂,三氧化二锑(Sb_2O_3)为协效剂,采用反应注射成型(RIM)工艺,制备阻燃聚双环戊二烯(PDCPD)材料。通过垂直燃烧仪、极限氧指数仪、锥形量热仪、微电子万能试验机、悬臂梁冲击试验机、扫描电子显微镜等对材料的阻燃性能和力学性能进行研究。结果表明:FR-245在Sb_2O_3的协效作用下,PDCPD材料阻燃效果性能提升,呈现较好的力学性能。当FR-245添加量为15%,Sb_2O_3添加量为4%,PDCPD阻燃材料的UL-94等级达到V-0级,LOI值为28.6%,拉伸强度为30.6 MPa,冲击强度为19.2 kJ/m2。     

环保阻燃聚丙烯的研究

采用新型环保阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑(Sb_2O_3)和氢氧化镁[Mg(OH)_2]复合对PP进行阻燃改性。研究了DBDPE与Sb_2O_3的协同效应,复合阻燃剂对PP阻燃性能、物理机械性能的影响。结果表明:当复合阻燃剂的质量分数为35%,DBDPE与Sb_2O_3的质量比为3:1,DBDPE与Mg(OH)_2的质量比为1:1时,改性阻燃PP的氧指数达到30%,阻燃等级达到V-0级,并保持良好的物理机械性能。     

聚氨酯塑胶地板的阻燃研究

采用三氧化二锑(Sb_2O_3)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)、水合氧化铝(A1_2O_3·3H_2O)和溴-氧烷基磷酸双酯(PUR-101)等阻燃剂对聚氨酯塑胶地板进行了阻燃改性研究。结果表明,单独使用Sb_2O_3阻燃剂对聚氨酯塑胶地板没有阻燃效果;TDCPP、Al_2O_3·3H_2O、PUR-101及其复合阻燃剂对聚氨酯塑胶地板都有较好的阻燃效果。     

聚氯乙烯阻燃性能试验

单独使用氧氧化铝或氢氧化镁作为阻燃剂,不但加入量大,而且阻燃效果不理想,且对软质PVC的力学性能有较大的影响,加入ZB,Sb_2O_3,TBP,氯化石蜡(M-50)及钼酸铵后所组成的各个复合阻燃体系有着良好的阻燃效果。由于加入Sb_2O_3或TBP后分别形成卤-锑协效,卤-磷协效,此两体系均有较好的阻燃效果。此外金属氯氧化物-ZB-Sb_2O_3复合阻燃体系由于存在协同效应所以也有较好的阻燃效果及力学性能。实验得出PVC 100份,DOP 60份,Mg(OH)_2 24份,Sb_2O_3 3份,氯化石蜡(M~50)2份,钼酸铵1份时,阻燃效果最好。PVC为100份,DOP为40份,AL(OH)_3为30份,ZB为10份时,阻燃效果最好。     

国内溴系阻燃剂发展概况与建议

随着合成材料工业的迅速发展及其应用范围的不断扩大,人们对材料的阻燃问题越来越重视。在一些发达国家,已规定在某些材料中必须使用阻燃剂。目前,阻燃剂及阻燃技术的研究和应用十分活跃,其中,溴系阻燃剂是卤素阻燃剂中最有发展前途的一种,其阻燃性能好,添加量少,对产品的加工及使用性能影响较小,尤其与Sb_2O_3等阻燃协合剂并用,可获得更好的阻燃效果。它可广泛地应用于化纤、塑料、橡胶、建材、     

羟基锡酸锌的制备及其对PVC电缆材料的阻燃消烟作用

研究了在Sn4+和Zn2+共存的水溶液中,以氢氧化钠为沉淀剂合成的纳米羟基锡酸锌（ZHS）。采用X射线粉末衍射、傅里叶红外和环境扫描电镜表征证明合成的ZHS是边长为380nm左右的纳米立方体。采用"熔融共混法"制备PVC电缆材料,通过极限氧指数、烟密度、环境扫描电镜炭渣形貌表征比较了ZHS与三氧化二锑（AO）对PVC的阻燃消烟作用。通过真空裂解气相色谱－质谱联用分析了阻燃PVC电缆材料的裂解产物,并结合燃烧性能的测试结果,推断了ZHS对PVC电缆材料阻燃消烟作用的机理。结果表明,用量相同时,ZHS对PVC电缆材料的成炭作用总是优于AO。添加量小于10份时,AO对LOI和SDR的影响优于ZHS;但添加量大于15份后,增加ZHS的用量可以进一步提高氧指数和降低烟密度值。     

炭黑填充HDPE复合型导电塑料的阻燃化

采用具有阻燃功能的高分子改性剂M_L、有机阻燃剂多溴代烷和无机阻燃剂Sb_2O_3对炭黑/HDPE复合材料的燃烧性能研究后表明:三种阻燃剂均可使炭黑填充HDPE复合型导电塑料阻燃化,但性能上有所差异。     

高抗冲聚苯乙烯的阻燃及增韧研究

采用十溴二苯醚(DBDPO)和三氧化二锑(Sb_2O_3)为阻燃复合体系对高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行阻燃改性,研究了阻燃复合体系对HIPS共混材料阻燃性能和力学性能的影响.结果发现:当DBDPO与Sb_2O_3的质量比为3:1时,HIPS共混材料的氧指数达到28%,阻燃效果较好,同时力学性能损失较小;加入无机阻燃剂可以抑制HIPS共混材料燃烧,明显降低发烟量;并比较了增韧剂种类和用量对HIPS共混材料阻燃性能和力学性能的影响.     

滚塑用耐低温冲击阻燃交联聚乙烯的研制

由十溴二苯乙烷(DBDPE)与三氧化二锑(Sb_2O_3)组成复合阻燃剂对交联聚乙烯(XLPE)进行阻燃改性,研究了阻燃剂含量对XLPE阻燃性能和落锤冲击强度的影响,XLPE材料含6%DBDPE和2%Sb_2O_3在UL-94阻燃测试达到HB等级。进一步通过线型低密度聚乙烯(LLDPE)增韧改善阻燃XLPE材料的抗冲性能。随LLDPE含量的增加,阻燃XLPE交联度逐渐增加,弯曲模量近乎线性降低,缺口冲击强度和落锤冲击强度(25℃、-40℃)增加。LLDPE添加量15%时,样品-40℃落锤冲击强度为24.5 J/mm,缺口冲击强度为59 kJ/m~2,较未添加LLDPE的样品分别增加了2.1倍和0.3倍。     

高性能无卤阻燃PA66的制备和性能研究

将白色颜料钛白粉、硫化锌与复配无卤阻燃剂三聚氰胺异氰尿酸盐(MCA)/三氧化二锑(Sb_2O_3)、尼龙66(PA66)共混,经双螺杆挤出机挤出造粒,制备无卤阻燃PA66复合材料,研究了不同阻燃体系对材料阻燃性能的影响,并对比了钛白粉、硫化锌对材料力学性能的影响,研究发现采用MCA+30%Sb_2O_3复配在添加10份时即能达到V-0(1.6 mm)级别,无卤阻燃PA66的拉伸强度、弯曲模量随着白色颜料钛白粉、硫化锌含量的增加而增加,缺口冲击强度随之减小,其中硫化锌对材料的力学性能影响相对较小,具有更好的缺口冲击强度。     

滚塑用V-0级阻燃交联聚乙烯的制备及其性能研究

利用十溴二苯乙烷(DBDPE)与三氧化二锑(Sb_2O_3)组成的卤锑阻燃剂对交联聚乙烯进行阻燃改性,研究了阻燃剂含量对交联聚乙烯材料阻燃性能的影响,材料含22.5%DBDPE和7.5%Sb_2O_3在UL94阻燃测试达到V-0等级。通过体系树脂熔体流动性的优化,可改善高填充量阻燃剂时材料的滚塑加工性能。实验室制备了滚塑用V-0级阻燃交联聚乙烯,并测试了材料的机械性能包括拉伸强度、弯曲模量和缺口冲击强度等。所制材料缺口冲击强度达到43 k J/m~2。SEM和EDS表征显示阻燃剂在体系内分散较均匀。     

两种形貌的羟基锡酸锌对聚氯乙烯的阻燃作用

以硫酸锌和锡酸钠为原料,制备了不同粒径尺寸的无定形羟基锡酸锌（ZHS）和球形ZHS;对比研究了上述2种ZHS对聚氯乙烯（PVC）的阻燃、消烟、拉伸和降解性能的影响及这2种ZHS在PVC基体中的分散情况。结果表明,当ZHS的添加量相同时,球形ZHS对PVC的阻燃、消烟和拉伸性能的有益影响优于无定形ZHS;ZHS能提高PVC的残炭率,降低其起始分解温度（T1 %）和第一阶段的最大失重峰温度（TM1）,且无定形ZHS比球形ZHS对T1 %和TM1的降低效果更明显;无定形ZHS在PVC基体中的分散性及与PVC基体结合的紧密性都优于球形ZHS。     

环保型阻燃ABS复合材料的制备与性能研究

采用阻燃剂十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb_2O_3)、氢氧化铝(Al(OH)_3)、硅酮粉等协效阻燃剂以及抗滴落剂等环保阻燃体系熔融共混制备阻燃ABS复合材料,并对复合材料力学性能、热性能和阻燃性能等进行分析与研究。研究表明,该环保阻燃体系对ABS材料具有良好的阻燃效果,使阻燃材料达到V-0级时DBDPE的最少添加量为8%;随着DBDPE添加量的增加,复合材料的屈服应力、10 mm对应的弯曲强度、简支梁缺口冲击强度等力学强度性能均呈下降趋势,而负荷热变形温度(1.8 MPa)有所提高;当DBDPE添加量在6%时复合材料的弯曲模量最低、负荷热变形温度(1.8 MPa)最高,分别为2 306 MPa和75.2℃。     

氢氧化铝、1,2-双三溴苯氧基乙烷、氧化锑阻燃高密度聚乙烯的研究

氢氧化铝和含卤阻燃剂或其与Sb_2O_3的并用体系用作高聚物的阻燃是正在发展中的方法,本文对其用于HDPE的阻燃性能进行了研究。结果表明,芳香族含溴阻燃剂的阻燃效率很大程度上依赖于它们的热稳定性,而与其含溴量并无直接的正比关系,就所研究的三种阻燃剂的阻燃效率,FR-3B>DBDPO>TBA;FA-3B与Sb_2O_3并用,当Br/Sb的摩尔比为3/1时,氧指数达到23.0的最大值,比单独用FR—3B高2.0;FR-3B与氢氧化铝并用的效果与总填充量有关,其临界填充量为45%;氢氧化铝与FR-3B—Sb_2O_3体系并用也与总填充量有关,临界填充量为40%,改变三者的比例可达到各级UL阻燃标准。     

三氧化二锑协效MH阻燃EVA复合材料的研究

利用垂直燃烧(UL94)、极限氧指数(LOI)、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等方法研究了三氧化二锑(Sb_2O_3)在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)体系中的协效阻燃作用与机理。结果表明,当阻燃剂MH/Sb_2O_3的总添加量为57%时,EVA/MH/Sb_2O_3复合材料通过UL94 V-0级,氧指数达到33. 5%。与EVA/MH复合材料相比,EVA/MH/Sb2O3复合材料的热稳定性较好,残炭量更高; EVA/MH/Sb_2O_3复合材料炭层表面孔洞少,封闭效果好,导致阻燃性能更好。     

环保型溴—锑阻燃体系在聚苯乙烯中的应用

用十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb_2O_3)组成的协效阻燃体系作为聚苯乙烯(PS)的阻燃剂,采用熔融共混制备PS片材,并探究了不同配比下,Br/Sb阻燃剂的阻燃效果。结果表明,DBDPE和Sb_2O_3之间存在很好的协效作用,Br/Sb阻燃剂的加入明显提高了PS的热稳定性及阻燃性能。当PS/(Br+Sb)的质量比为83/17(其中Br/Sb质量比为17/3)时,片材的阻燃性能最佳,其UL94测试达到V–0级别,极限氧指数可达30.1%。在力学性能方面,Br/Sb阻燃剂的加入对PS材料的冲击强度影响较小,其拉伸强度有明显降低。