环三磷腈衍生物在环氧树脂阻燃方面的应用

磷腈类阻燃剂对聚合物具有良好的阻燃效果,其中六氯环三磷腈作为第二代磷氮膨胀型阻燃剂,因为具有优异的分子结构设计特性,人们基于其衍生物对聚合物阻燃进行了大量的研究。通过对比不同种类六氯环三磷腈衍生物对环氧树脂及其复合材料阻燃性能的影响,发现六氯环三磷腈衍生物对环氧树脂具有优异的阻燃性。     

六氯环三磷腈/聚苯乙烯复合阻燃材料的制备及其阻燃性能研究

以氯苯为溶剂,金属氯化物为催化剂,吡啶为缚酸剂制备六氯环三磷腈,以六氯环三磷腈为阻燃剂添加到聚苯乙烯(PS)基体材料中形成复合材料,利用XRD、FT-IR、TG、FESEM等表征手段对合成样品进行测试表征和分析,结果表明,添加了六氯环三磷腈的PS阻燃性能有显著提高。     

含硅环磷腈的合成与表征研究

采用在缚酸剂三乙胺存在下的六氯环三磷腈(HCCTP)与羟基硅油(PDMS-OH)亲和取代反应合成一种新型含硅环磷腈化合物。实验先运用红外和31P-NMR谱图分析技术确定了反应产物为含硅环磷腈。随后考察了多种影响因素包括原料配比、缚酸剂用量、反应温度和时间等对取代反应产率的影响规律,得到了较佳的合成反应条件。另外,通过对产物热失重的分析表明含硅环磷腈化合物的热稳定性较好,可望作为的高效硅系阻燃剂应用。     

六氯环三磷腈的合成与阻燃应用研究进展

简要介绍了六氯环三磷腈的结构和理化性质,研究了五氯化磷与氯化铵反应生成六氯环三磷腈的反应机理,概述了六氯环三磷腈的合成方法以及本课题组的合成进展,综述了其在阻燃领域的应用进展,最后指出了六氯环三磷腈在我国工业化生产中存在的问题和解决途径。     

碳纳米球基氮-磷-硫复合阻燃剂的合成及其对环氧树脂的阻燃性能

以碳纳米球(CNSs)为核、六氯环三磷腈(HCCP)和氨基二苯砜(DDS)为桥梁和接枝剂制备一种碳纳米球基氮-磷-硫复合阻燃剂(CNSs-H-D)并表征其形貌结构和热稳定性,研究了这种复合阻燃剂对环氧树脂(EP)的阻燃性能和机理.结果 表明:合成的CNSs-H-D是直径为80 nm的球状颗粒,热稳定性优异;CNSs-H...     

环交联聚磷腈在树脂基复合材料中的应用研究进展

环交联聚磷腈是一类以六氯环三磷腈为交联单元合成的有机-无机杂化高分子材料。此类聚合物通常由六氯环三磷腈与带有双官能团或者多官能团的共聚单体经共沉淀聚合制备，兼具机高分子与无机高分子的性能。相比于线型聚磷腈，环交联聚磷腈合成条件简单温和、产率高，具有独特的大网络交联结构，并拥有优异的分子可设计性、结构与性能可调控性、尺度与形态可调节性、热稳定性及耐溶剂性等特点，在树脂基复合材料的微纳增强、阻燃、界面调控等方面得到广泛应用。介绍了环交联聚磷腈的合成方法、结构与特性，重点概述了环交联聚磷腈在纳米增强树脂基复合材料、阻燃树脂基复合材料及纤维增强树脂基复合材料中的应用，并对环交联聚磷腈在复合材料领域的发展趋势做了进一步展望。     

新型阻燃剂——含（脂肪族磷酸酯）环三磷腈聚氨酯的制备及特征

制备了一种新颖的反应型阻燃剂，（4-二乙氧基磷酰基羟苯氧基）（4-羟基苯氧基）环三磷腈（EPPZ），其特征通过FTIR，^31P-N MR，^1H-NMR分析表征，实验制备的（脂肪族磷酸酯）环三磷腈含有不同的磷组分。环三磷腈聚氨酯（EPPZ-PU）由EPPZ、聚丙二醇、1，4-丁二醇、2，4-甲苯二异氰酸酯合成，其特征通过FTIR、TGA、DSC、限定氧指数（LOI）和拉伸强度来表征。结论证明，与纯的聚氨酯相比，用此方法合成的含EPPZ聚氨酯具有较高的玻璃化转变温度，较高的拉伸强度，较低的降解温度，较高的残炭率。聚氨酯在不同降解阶段的活化能用Ozawa方法计算。随EPPZ含量增加，聚氨酯LOI值增加，并且表现出明显的燃-熄行为。实验同时发现聚氨酯的阻燃作用最初发生在凝聚相。     

磷腈衍生物大分子阻燃剂的合成及在聚丙烯中的应用

以六氯环三磷腈与1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷(PEPA)为原料,合成出一种磷腈衍生物阻燃剂六(1-氧代-1-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]辛烷-4-亚甲基)环三磷腈(PEPAP)。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了PEPAP的化学结构。熔融共混法构建PEPAP/聚丙烯(PP)阻燃体系并考察其热稳定性和阻燃性能。热重分析表明,PEPAP在N2中初始热分解温度为312℃,800℃时残炭率为34%。阻燃性能测试表明,当PEPAP质量分数为25%时体系的氧指数达29.4%,且体系能够通过UL94 V-0级。红外光谱和扫描电镜结果显示体系残炭炭层完整致密且含有磷酸酯类结构,表明PEPAP是固相阻燃机理。     

环交联聚磷腈高分子材料的研究概况

环交联型聚磷腈是一类以六氯环三磷腈(HCCP)为主链合成的有机-无机杂化高分子材料。相比于人们所熟知的线型聚磷腈而言,环交联型聚磷腈更易合成,且具有与线型结构相似的生物相容性和生物降解性,同时因其自身的稳定性和耐热性以及小尺寸等特点,在阻燃材料、军工特种材料、填充材料、医药载药、吸附材料等领域有很高的研究价值和应用价值。环交联聚磷腈以其形貌可控、功能性可调在复合材料领域有着广泛的应用前景。文中综述了近年来环交联聚磷腈材料的分子特性以及基本性能,并介绍了其形貌调控的过程和各种复合材料,分析了环交联聚磷腈材料在功能性碳材料、荧光材料、吸附材料等方面的应用前景和发展趋势。     

苯胺基环磷腈的合成及PVA阻燃纤维的制备

通过对六氯环三磷腈的苯胺氨基化,合成出了六-苯胺基-环三磷腈(HACTP)。将HACTP作为阻燃剂加入聚乙烯醇中进行共混纺丝,制得具有良好阻燃效果的聚乙烯醇纤维。通过各种表征手段研究了阻燃纤维的阻燃性能、热分解性能和力学性能。结果表明,随着HACTP含量增加,阻燃PVA纤维的极限氧指数(LOI)和残炭率随之增加,而其拉伸强度却呈下降趋势。当HACTP的质量百分数在10%~15%,PVA纤维的拉伸强度≥3.2 cN/dtex,其极限氧指数≥28%,PVA纤维同时具有良好的阻燃性能和力学性能。     

DOPOMPC-APP-MWCNTs协同阻燃环氧树脂的制备

将无卤膨胀阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)及多壁碳纳米管(MWCNTs)复配后加入环氧树脂(EP)中,制备出新型阻燃复合材料DOPOMPC-APP-MWCNTs/EP。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧和锥形量热法研究其阻燃性能。研究结果表明:MWCNTs的加入增强了膨胀阻燃体系的阻燃性能和力学性能,并在一定程度上改善了体系燃烧时的浓烟现象。当阻燃体系总质量分数为20%,MWCNTs质量分数为2%时,材料性能最优,其LOI达到36.8%,热释放速率峰值、有效燃烧热平均值、比消光面积平均值和CO释放率平均值与未阻燃EP相比分别下降了83.5%、31.5%、47.6%、50.0%,与DOPOMPCAPP/EP相比下降了83.5%、77.7%、83.7%、68.9%。SEM分析表明:添加MWCNTs后,燃烧炭层呈现出大面积交联网络状结构。     

六(γ-氨丙基硅烷三醇)环三磷腈的制备及其在膨胀阻燃聚丙烯中的应用

以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及γ-氨丙基硅烷三醇(KH553)为反应原料,合成了具有席夫碱结构的有机硅型成炭剂六(γ-氨丙基硅烷三醇)环三磷腈(HKHPCP)。以HKHPCP与聚磷酸铵(APP)的复配物为抗熔滴剂,以N-烷氧基受阻胺(NOR116)为阻燃协效剂,通过熔融共混技术制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP)基复合材料(APP-HKHPCP-NOR116/PP)。利用FTIR、核磁共振(1 H和31P NMR)对HKHPCP的化学结构进行了表征。采用热失重、极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热、拉曼光谱和SEM研究了阻燃体系的热降解行为、阻燃性能及炭层的石墨化程度和致密性。HKHPCP的热失重结果表明,其在氧气氛围下的初始分解温度为300.2℃,1 000℃时残余率为34.8%。当添加总量为30wt%的阻燃剂时,APP-HKHPCP-NOR116/PP复合材料的极限氧指数(LOI)达到43%,且能通过UL-94V-0级,其热释放速率(HRR)、总热释放速率(THR)及烟释放速率(SPR)、总烟释放量(TSP)相比于纯PP分别降低了75.0%、50.5%和88.0%、80.8%,表现出显著的隔热、抑烟性能。APPHKHPCP-NOR116/PP复合材料燃烧后形成了高石墨化、致密的炭层。     

环状磷腈/聚磷酸铵/三聚氰胺膨胀阻燃环氧树脂研究

本文以DOPO衍生物六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)以及三聚氰胺(MEL)形成复配膨胀体系(IFR)阻燃环氧树脂.采用极限氧指数(LOI)、水平、垂直燃烧(UL-94)方法研究了IFR体系对环氧树脂体系阻燃性能影响,通过锥形量热(CONE)研究了体系燃烧特性,通过扫描电子显微镜(SEM)对体系成炭情况进行观察.结果表明,IFR膨胀阻燃体系对环氧树脂具有良好的协同阻燃作用,其中8%DOPOMPC/8%APP/4%MEL(EP3)体系LOI值较纯EP(EP0)提高37.8%;各项燃烧参数也得到了改善,热释放速率峰值(pk-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)及一氧化碳释放速率平均值(av-CO)相对于10%DOPOMPC/10%APP/EP(EP1)分别降低了53.8%、84.4%、57.7%和75.8%;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较EP1分别提高了1.3倍、79.4%和2.5倍;宏观拍摄和扫描电镜结果表明EP3膨胀炭层连续、均匀、致密,阻燃效果良好.     

一种无卤抑烟阻燃功能型瓦楞纸板的性能研究

制备了具有无卤抑烟特性的阻燃剂,并对普通瓦楞纸板进行了阻燃处理,研究了这种阻燃剂对瓦楞纸板阻燃性能及主要机械性能的影响。结果表明:涂覆复配阻燃剂后,瓦楞纸板的氧指数可达到28%,属难燃级别;阻燃瓦楞纸板试样边压强度提高了12.7%,平压强度提高了39.1%,戳穿强度提高了10%,有较明显的增强效果。     

PVC包装材料中总有机锡迁移量测定方法

目的 梳理并归纳提升阻燃包装纸阻燃性能、疏水性、环境友好性等性能的优化方法,帮助进一步优化阻燃包装纸研发技术。方法 综述阻燃包装纸的性能要求、评定方法及标准,分析目前包装用纸使用阻燃剂的趋势,研究提高阻燃包装纸疏水性及环境友好性的方法。结论 近年来阻燃包装纸的阻燃性能、机械强度、疏水性、可回收性都有突破性提升。阻燃包装纸的各性能尚在优化中,具有很好发展前景。     

无卤阻燃三元乙丙橡胶的研究进展

综述了无机金属化合物阻燃剂、硅系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂、磷-氮协效阻燃剂等阻燃三元乙丙橡胶的研究现状,提出无卤阻燃三元乙丙橡胶未来的发展方向,即:开发多功能化、高效的无卤阻燃剂,制备聚合物/纳米复合材料阻燃剂,开发协效阻燃配方等。     

纤维素改性环氧酚醛树脂与环氧酚醛树脂的阻燃性

用热塑性环氧酚醛树脂与纸泥制备纸泥/环氧酚醛复合材料,将含卤素的阻燃剂三-2-氯乙基膦酸盐和无机阻燃剂(如氢氧化铝)加入到环氧酚醛树脂和纸泥/环氧酚醛聚合物中,用UL-94等级燃烧测试法测定体系的燃烧等级;用热重分析仪和差示扫描量热仪对复合材料进行热分析,研究两体系的阻燃性。结果表明,含磷型阻燃剂和无机阻燃剂对环氧酚醛树脂有阻燃作用,但只有卤化和磷酸化的阻燃剂能增强纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性,原因是环氧酚醛树脂材料和纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性取决于本身的热容和热分解行为。     

阻燃技术在纸包装中的应用

通过介绍和分析有关纸质包装阻燃技术的研究现状,论述了从纸浆处理和阻燃剂选用两方面赋予纸质包装阻燃性能的途径,提出了今后我国纸包装及其阻燃技术的发展方向.     

纸泥/环氧酚醛树脂复合物与环氧酚醛树脂的阻燃性研究

将含各类阻燃剂加入到环氧酚醛树脂和纸泥/环氧酚醛聚合物中,用UL-94等级燃烧测试法测定体系的燃烧等级,结果表明:TCEP和无机阻燃剂对环氧酚醛树脂有阻燃作用,但卤化和磷酸化的阻燃剂能增强纸浆/环氧酚醛复合材料的阻燃性.用热重分析仪和差示扫描量热仪对复合材料进行热分析研究阻燃机理,结果显示环氧酚醛树脂材料和纸泥/环氧酚醛复合材料的阻燃性取决于本身的热容和热分解行为.     

金属氢氧化物阻燃剂/聚丙烯研究进展

综述了近年来阻燃聚丙烯(PP)用金属氢氧化物阻燃剂的研究应用现状,简要概述了金属氢氧化物阻燃剂的阻燃机理,分析了金属氢氧化物阻燃剂存在的不足,指出了金属氢氧化物阻燃剂发展方向.