阻燃聚碳酸酯的性能研究

采用阻燃剂苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物和间苯二酚型磷酸酯齐聚物(RDP)对聚碳酸酯(PC)进行改性,研究了两种不同阻燃剂对PC力学、阻燃、耐热以及热稳定性能的影响。研究结果表明,随着阻燃剂含量的增加,含有RDP的阻燃PC拉伸强度、弯曲强度增加明显,但同时其冲击强度降幅较大;苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物的阻燃效果较为优越;RDP对PC的热变形温度有显著影响;苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物阻燃PC的热失重温度高于RDP阻燃PC,但其最终的残碳率却较低。     

间苯二酚型磷酸酯齐聚物对聚碳酸酯阻燃性能的影响

采用间苯二酚型磷酸酯齐聚物(RDP)阻燃剂对聚碳酸酯(PC)进行改性,研究了阻燃剂用量对PC力学、阻燃性能和热稳定性能的影响.研究结果表明:随着阻燃剂加入量的增多,PC的阻燃等级、极限氧指数均有显著提高.TG曲线显示,随着阻燃剂用量的增多,材料质量损失1%时所对应的温度和最大热质量损失速率温度均先降低后升高,而最终的残炭率明显升高.同时,PC的拉伸强度、弯曲强度也随阻燃剂用量的增加而增大,但冲击强度逐渐减小.     

溴化环氧树脂对PBT/EPDM合金阻燃性能的影响

采用阻燃剂溴化环氧树脂对PBT/EPDM合金进行改性,研究阻燃剂含量对PBT/EPDM合金力学、阻燃性能和热稳定性的影响。研究结果表明:随着阻燃剂含量的增加,PBT/EPDM合金的阻燃等级、极限氧指数均有显著提高。TGA曲线显示,阻燃剂的加入,起始失重温度和最大热失重速率温度均向低温移动,且最终的残留率均明显增多。同时,随着阻燃剂的增加,PBT/EPDM合金的拉伸强度和弯曲性能呈上升趋势,冲击强度呈下降趋势。     

热氧老化对氮气气氛下聚碳酸酯热稳定性的影响

采用热空气加速聚碳酸酯(PC)老化的方式进行不同时间下的老化实验,然后在氮气气氛下进行热失重分析,并用Coats-Redfern法和Freeman-Carroll法进行热分解动力学分析。结果表明:老化初期,PC起始分解温度、半失重温度和最大失重温度以及热降解活化能均呈下降趋势;PC的热稳定性下降,主要发生断链和端基脱落;老化后期,PC的起始分解温度、半失重温度和最大失重温度以及热降解活化能又均增大,因PC的交联可使其热稳定性有所提高。     

3-苯磺酰基苯磺酸钾与三苯基氧化膦复配阻燃聚碳酸酯的研究

分别以3-苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)和磷酸三苯酯(TPP)复配体系为阻燃剂,制备了聚碳酸酯(PC)复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热失重分析(TGA)实验研究了两种阻燃剂对PC阻燃性能和热稳定性的影响。结果表明,PC/0.1%KSS复合材料的LOI值由PC的25.2%提高到36.1%,UL 94达到V-0级,初始分解温度由406.5℃提高到460.7℃,900℃残炭率由14.7%增加到19.6%;相比PC/0.1%KSS复合材料,PC/0.1%KSS/1%TPP复合材料的LOI降到30.7%,UL94降到V-2级,初始分解温度降到294.7℃,残炭率降到15.4%,由此可知,TPP和KSS具有对抗作用,不适合复配阻燃改性PC。     

溴化聚苯乙烯对PBT/EPDM合金的阻燃改性

采用溴化聚苯乙烯阻燃剂对PBT/EPDM合金进行改性,研究了阻燃剂含量对PBT/EPDM合金力学、阻燃性能和热稳定性的影响.研究结果表明:随着阻燃剂含量的增加,PBT/EPDM合金的阻燃等级、极限氧指数均有显著提高.TGA曲线显示,随着阻燃剂的增加,起始失重温度和最大热失重速率温度均向高温移动,且最终的残留率均明显增多.同时,随着阻燃剂的增加,PBT/EPDM合金的拉伸强度呈先上升后下降趋势,合金的断裂伸长率和冲击强度呈下降趋势.     

SNP阻燃剂对聚碳酸酯热分解与老化寿命的影响

采用热重(TG)分析法研究了不同升温速率下,SNP阻燃剂对聚碳酸酯(PC)热降解行为的影响,并且通过Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法对PC/SNP复合材料的热分解动力学进行了探讨,两种方法计算结果一致,均表明阻燃剂SNP的加入降低了PC的热分解活化能,相比PC分别降低了9.9%和9.0%。采用时–温等效原理对阻燃PC的老化寿命进行了预估,结果发现,SNP阻燃剂的加入使PC的老化寿命明显缩短,表明SNP阻燃剂能加快PC的热降解速率,使PC的初始分解温度提前了6.46%,促使PC更早地降解成炭,成炭量增加了28%,从而提高了PC的阻燃性能。     

芳磺酸盐与BDP协同阻燃聚碳酸酯的性能研究

以芳磺酸盐(KTS)与双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)作为复配体系,制备了阻燃聚碳酸酯(PC)复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、热失重分析(TGA)、力学性能测试实验研究了复配阻燃剂对PC阻燃性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明:当KTS、BDP用量分别为0.1%和12.5%时,体系的LOI达到最大值37.5%,垂直燃烧等级为UL 94V-0级;KTS与BDP复配使用后,对PC有良好的协同阻燃作用,有利于提高材料的热稳定性,同时提高了阻燃PC复合材料的成炭能力,改善了残炭质量。     

含硅环三磷腈衍生物阻燃改性聚碳酸酯的性能

将聚碳酸酯(PC)、滑石粉(Talc)、聚四氟乙烯(PTFE)及自制的含硅环三磷腈衍生物阻燃剂(HSPCTP)在密炼机上熔融共混,经模压制备HSPCTP阻燃PC/Talc/PTFE复合材料。通过垂直燃烧测试和极限氧指数(LOI)测试分析了复合材料的阻燃性能,采用热重分析、动态热机械分析、拉伸和冲击试验研究了阻燃剂含量对复合材料热稳定性、储能模量及玻璃化转变温度(T_g)和力学性能的影响。结果表明,HSPCTP的加入能够促进PC的热解,使其更早地产生炭层,有效提高复合材料的阻燃性能,当添加3份HSPCTP时,复合材料的LOI值达到28.4%并可以通过UL 94 V–0等级测试,断裂伸长率和冲击强度分别比纯PC提高了174%和135%,而此时的拉伸强度与纯PC相差不大。HSPCTP提高了低于T_g时的复合材料储能模量,但略微降低了复合材料的T_g。     

S–N–P阻燃剂对聚碳酸酯热分解与老化寿命的影响

采用热重(TG)分析法研究了不同升温速率下,S–N–P阻燃剂对聚碳酸酯(PC)热分解过程的影响。结果表明,S–N–P阻燃剂的加入使PC的初始分解温度和失重速率最大时的温度降低,即S-N-P阻燃剂能促进PC提前分解成炭。通过Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa法对其热分解动力学进行了探讨,两种方法计算结果均表明S–N–P阻燃剂的加入使得PC的热分解活化能降低。采用时–温等效原理对阻燃PC老化寿命进行了预估,发现S–N–P阻燃剂的加入使PC老化寿命明显缩短,但也表明S–N–P阻燃剂加速了PC降解成炭的过程,从而更好地提高了PC的阻燃性能。     

磷化酚醛树脂的合成及其阻燃性能研究

以苯酚,三氯氧磷(POCl3),热塑性酚醛树脂(FR)为原料,三乙胺(Et3N)为缚酸剂合成了一种新型的含磷阻燃剂-磷化酚醛树脂(FR-P),采用红外光谱(FT IR),核磁共振磷谱(31PNMR),电感耦合等离子体发射光谱(ICP)及热重分析(TG)对聚合物的结构及热性能进行了表征,探讨了合成中的各因素对反应的影响,得出了最佳的合成工艺条件,并将合成的化合物用于PC的阻燃,采用热分析法、极限氧指数法(LOI)对阻燃体系的热性能和阻燃性能进行了表征,并与PC/FR阻燃体系进行了比较。研究结果表明,FR-P在高温下的热稳定性和成炭性与FR相比有较大的提高,它能促进PC热降解时成炭,使PC的热分解速率降低,当FR-P添加量为15%时,阻燃体系的LOI达31%,且通过UL94V-1级测试,其阻燃效果远远好于FR。     

磷酸三苯酯/热塑性酚醛树脂在PC中协效阻燃作用的研究

采用磷酸三苯酯(TPP)和热塑性酚醛树脂(PF-T)复配阻燃聚碳酸酯(PC),探讨了TPP/PF-T不同配比以及阻燃剂添加总量变化对整个体系的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,当PC/TPP/PF-T质量比为80/10/10时,体系的氧指数达到46%,阻燃级别达到UL94V-0级;TPP/PF-T的协效作用机理为热解过程中PF-T与TPP发生酯交换反应而形成稳定的网状结构,抑制了TPP的挥发,提高了体系的热稳定性及阻燃性能。     

阻燃剂表面改性对阻燃沥青性能的影响

为提高阻燃剂与沥青的相容性,对阻燃剂进行表面改性并用于制备阻燃沥青.通过沥青氧指数试验、软化点试验、动态剪切流变试验、延度试验和离析试验评价阻燃剂对沥青阻燃性能、高、低温性能及储存稳定性的影响并确定最佳掺量.借助热重(TG)和扫描电镜(SEM)分析阻燃剂的表面改性机理和阻燃机理.结果表明,阻燃剂可以显著提高沥青的阻燃性能和高温性能,当掺量不超过8%,对沥青的低温性能和储存稳定性影响较小;阻燃剂可以促进沥青成炭,减少沥青燃烧时气体挥发物的逸出;表面改性会提高阻燃剂的分散性和阻燃沥青的热稳定性,改善阻燃沥青的阻燃性能和低温性能.     

磷–氮系膨胀型阻燃剂改性玻纤增强聚丙烯

采用双螺杆挤出机共混的方法制备了磷–氮系膨胀型阻燃剂与玻璃纤维改性聚丙烯(PP)的共混物,通过垂直燃烧、扫描电子显微镜表征、力学性能测试、氧化诱导期和热重分析等研究了改性体系的阻燃性能、力学性能和热稳定性等。结果表明,磷–氮系膨胀型阻燃剂SS–111提高了玻纤增强PP的阻燃性能,当阻燃剂添加量超过30%后,垂直燃烧等级达到UL94 V–0级;由于玻纤的增强作用,复合体系随阻燃剂SS–111添加量的增大,除弯曲弹性模量较未添加时有600~700 MPa的提高外,其他力学性能变化不大;阻燃剂还使复合体系的氧化诱导期延长,高温氮气条件下,阻燃剂提前分解形成阻隔层减缓了PP的热分解,体系热稳定性提高。     

阻燃吸湿改性PET的制备及性能研究

在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)合成过程中添加不同配比的共聚单体2-羧乙基苯基次磷酸(CEP-PA)、间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)及聚乙二醇(PEG),制得阻燃吸湿改性PET;分析了改性PET的热性能、结晶行为、阻燃和吸湿性能等。结果表明:采用CEPPA为阻燃剂合成阻燃PET过程中,添加SIPE,改性PET的结晶速率和结晶度下降,含水率提高,耐热性及极限氧指数(LOI)降低;同时引入CEPPA和PEG,改性PET的结晶速度、阻燃性和吸湿性都得到提高;添加了CEPPA、SIPE和PEG的改性PET的含水率为0.61%,LOI为25%,具有良好的阻燃性能。     

PE-HD/APP复合材料总体热稳定性作用与阻燃性能关系

采用聚磷酸铵（APP）对高密度聚乙烯（HDPE）进行填充改性,制备出APP不同含量的HDPE阻燃复合材料。通过水平-垂直燃烧仪与氧指数测定仪测试材料的阻燃性能,热重分析实验与复合材料总体热稳定性作用（OSE）评价材料的热稳定性能,研究材料总体热稳定性作用与阻燃性能间的关系。结果表明：OSE法能较好地衡量添加剂用量对复合材料热稳定性能影响情况,增加APP填充量有利于提高HDPE复合材料总体热稳定性与阻燃性能,提高HDPE复合材料的总体热稳定性有利于改善其阻燃性能。     

有机改性蒙脱土对无卤阻燃PC/ABS合金的影响

研究不同有机改性剂对蒙脱土(MMT)的层间距和热稳定性的影响,以及有机蒙脱土复配磷酸酯阻燃剂对聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)合金的热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,有机改性剂使蒙脱土的层间距变大,热稳定性能满足加工要求。有机改性蒙脱土在基体中的分散性变好,形成插层结构。氮气氛围下,蒙脱土会促进合金的降解,但不影响最终残炭含量。双酚A(二苯基磷酸酯)(BDP)改性蒙脱土使PC/ABS(80/20)合金的第二个热释放峰值分别降为PC/ABS的66%和PC/ABS/FR16的76%。     

反应型磷氮阻燃剂/可膨胀石墨复配阻燃聚氨酯泡沫

将反应型阻燃剂六(4-磷酸二乙酯羟甲基苯氧基)环三磷腈(HPHPCP)和可膨胀石墨(EG)复配,制备了阻燃聚氨酯泡沫,详细研究了复配阻燃剂对聚氨酯泡沫的物理力学性能、热稳定性以及阻燃性能的影响。结果表明,阻燃聚氨酯泡沫的密度和热导率随着复配阻燃剂中EG含量的增加而升高;压缩强度随着EG含量的增加呈现先增加后降低的趋势。热失重表明复配阻燃剂大大提高了聚氨酯泡沫的热稳定性。聚氨酯泡沫的初始分解温度(T_10%)从212.9℃,分别提高到222.0、231.2和243.2℃;700℃残炭量从7.6%分别提高到26.3%、31.6%和37.9%。聚氨酯泡沫的阻燃性能随着复配阻燃剂中EG含量的增加而提高。阻燃聚氨酯泡沫的极限氧指数从19%提高到29%,均能通过UL-94水平燃烧HF-1等级和垂直燃烧V-0等级。     

无卤阻燃PC/ABS合金的研究进展

综述了近年来国内外采用无卤阻燃剂阻燃PC／ABS合金的研究进展。介绍了PC／ABS合金无卤阻燃剂的分类、阻燃机理及存在的一些问题和解决方法。重点介绍了有机磷系阻燃剂及其对PC／ABS合金的阻燃性能、热分解和机械性能等的影响,并指出了今后的研究重点和发展方向。     

十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯

以十溴二苯乙烷(DBDPE)和三氧化二锑(Sb2O3)作为复合阻燃剂，对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行改性。研究了复合阻燃剂对PBT的燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响，并其对阻燃机理进行了探讨。结果表明，阻燃剂DBDPE／Sb2O3对PBT具有良好的阻燃效果，热稳定性能基本不变，而其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度都随阻燃剂用量的增加先增后降，阻燃剂的用量不宜过大。