聚甲醛的阻燃研究新进展

聚甲醛是一类综合性能优异的工程塑料,但其热稳定性差,且极易燃烧。由于其结构的特点,聚甲醛的阻燃改性相对于其他塑料要困难得多,目前还是一个世界性的难题。综述了国内外近些年来在聚甲醛阻燃研究方面的新进展,并对其未来的发展方向进行了展望。     

聚磷酸铵基复合膨胀型阻燃剂的制备及其对聚甲醛的阻燃作用

针对聚甲醛(POM)阻燃的难点,在传统简单共混膨胀阻燃体系聚磷酸铵(APP)/三聚氰胺(ME)/季戊四醇(PER)的基础上,采用高温热反应处理技术将APP(酸源)、ME(气源)和PER(炭源)集成在一个大分子膨胀阻燃体系(RMAPP)中,并将所得大分子一体化产物RMAPP阻燃POM,解决了简单共混膨胀体系中各组分混合不均匀、难分散以及与基体树脂相容性差的难题。研究结果表明:高温热反应产物RMAPP比传统的未经热处理简单共混阻燃体系具有较好的阻燃效果,当阻燃剂RMAPP的添加量为45%时,在垂直燃烧测试实验中,其3.2mm厚试样可达到UL94V—1级别。     

三聚氰胺在膨胀型阻燃剂及阻燃塑料中的应用

综述了三聚氰胺用于膨胀型阻燃剂中的最新进展;论述了三聚氰胺在阻燃塑料中的应用     

磷酸三聚氰胺聚丙烯酸盐膨胀型阻燃剂的制备及性能研究

采用三聚氰胺(MEL)、磷酸(PA)等原料,合成了磷酸三聚氰胺(MP),并将其与聚丙烯酸(PAA)反应,制备了磷酸三聚氰胺聚丙烯酸盐(MPPAA)膨胀型阻燃剂(IFR)。通过红外光谱分析(FTIR)、元素分析(SEM-EDAX)等方法对阻燃剂的结构和元素组成进行了表征,并采用氧指数法、垂直燃烧法、拉力试验等手段检测了环氧树脂(EP)/MPPAA复合材料的阻燃、力学性能。结果表明:当原料中—COOH和—NH2的摩尔比为2:1时,MPPAA收率可达到77.7%,其N元素含量约为39.37%;EP/20%MPPAA阻燃复合材料的氧指数为30%,阻燃等级可达到UL94V-0级;另外,由于形成了互穿聚合物网络(IPN),EP/MPPAA复合材料还具有较高的拉伸性能和韧性。     

三聚氰胺氰尿酸盐/聚氨酯复合阻燃聚甲醛的研究

采用三聚氰胺氰尿酸盐／聚氨酯复合阻燃剂阻燃聚甲醛，阻燃剂粒子超细均匀分散于分散相聚氨酯中，解决了非复合阻燃剂与聚甲醛直接共混相容性差、材料性能劣化的难题．获得了阻燃性能和力学性能优良的阻燃聚甲醛材料，并通过热失重和气质联用分析研究了其阻燃机理。     

Flame Retardant and Mechanical Properties of Toughened Phenolic Foams Containing a Melamine Phosphate Borate

A melamine phosphate borate flame retardant was prepared through a solvothermal method and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscope, element analysis, and X-ray photoelectron spectroscopy. The incorporation of melamine phosphate borate into the phenolic foams toughened by polyethylene glycol results in an increase in limiting oxygen index and a decrease in peak heat release rate, smoke, and CO and CO₂ production. The mechanical tests reveal that the incorporation of melamine phosphate borate leads to a further improvement in flexural strength and compressive strength, and a decrease in the pulverization ratios of the toughened foams. Moreover, the thermal stability of the toughened PF foams containing melamine phosphate borate was studied.     

阻燃聚甲醛的研究进展

介绍了阻燃剂的类型、性能特点和最近国内外阻燃聚甲醛的研究概况。     

三聚氰胺结构型阻燃聚氨酯的合成及性能研究

采用化学接枝法设计制备出羟甲基三聚氰胺多元醇,通过与聚氨酯预聚体原位缩聚,使三聚氰胺以化学键合形式均匀分散在聚氨酯预聚体中制备结构型三聚氰胺/聚氨酯复合材料。采用FTIR表征三聚氰胺的接枝过程,SEM表征复合材料的断面形貌,考察了结构型三聚氰胺/聚氨酯复合材料的力学和阻燃性能。结果表明:结构型三聚氰胺/聚氨酯复合材料的力学性能、阻燃性能都有显著提高。相比于添加型三聚氰胺/聚氨酯复合材料,结构型三聚氰胺/聚氨酯复合材料对力学恶化的影响较小;填充量10wt%时结构型复合材料的氧指数即达到了33.5,并满足UL94 V-0级别。     

4A分子筛对三聚氰胺磷酸盐/季戊四醇阻燃PP性能的影响

采用三聚氰胺磷酸盐（MP）与季戊四醇（PER）做阻燃剂制备了阻燃聚丙烯（PP）,研究了4A分子筛对MP和PER阻燃PP性能的影响,并通过热失重分析（TGA）对材料进行了表征。结果表明：少量的4A分子筛可以明显提高MP／PER阻燃PP的阻燃性能。当MP与PER的质量分数分别为9．0％和6．0％,4A分子筛的质量分数为2．0％时,可以制得氧指数高达34．0％并具有较好力学性能的无卤阻燃PP。TGA结果表明：4A分子筛加入到MP／PER阻燃PP中,可起到促进成炭的作用。     

三聚氰胺聚磷酸盐阻燃聚甲醛研究

为了制备白色无卤阻燃聚甲醛(POM)材料,采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、聚氨酯弹性体(PUR–T)、吸醛剂等组成膨胀阻燃体系,同时添加抗氧剂、润滑剂等制备阻燃POM材料,考察了材料的阻燃性能、黄变指数、力学性能及热性能。结果表明,当阻燃剂MPP添加量为45%及以上时,阻燃POM材料的阻燃级别达UL–94 V–0级,极限氧指数在31%以上,达到了阻燃材料的要求,但此时材料力学性能降低较多,需进一步研究加以改善;阻燃POM的黄变不严重,满足白度要求;MPP降低了POM的热稳定性,但提高了残炭率。     

磷-溴膨胀型阻燃剂的结构表征及在聚丙烯中的应用评价

通过对自行合成的阻燃剂季戊四醇双螺环磷酰双三溴新戊醇酯进行结构分析与应用评价.用红外、元素分析等手段表征了其结构,热失重表明其具有良好的热稳定性.将该阻燃剂与三聚氰胺(Mel)、氧化锑(Sb2O3)等复配后,添加至聚丙烯(PP)中,实验表明:在添加量为17%(质量分数)时,阻燃PP材料的氧指数达到26.4%,垂直燃烧通过UL-94 V-0级.显示了良好的阻燃性.     

磷酸蜜胺盐-蒙脱土无卤膨胀阻燃剂的合成及应用

用磷酸与三聚氰胺反应制备了无卤阻燃剂磷酸蜜胺盐（MPP），并将其作为插层剂用以制备磷酸蜜胺盐-蒙脱土（MPM）。用红外光谱对MPP及MPM的结构进行了分析表征，用X射线衍射表征了MPM的层间距。结果表明：MPP是具有氮、磷组分的膨胀型阻燃剂，并成功改变了蒙脱土的层间距，实现了蒙脱土的有机化；在ABS／MPP复合材料中，当MPP：季戊四醇（PER）物质的量比为2．5：1时，复合材料的阻燃级别达到FV-0级，拉伸强度为24．6MPa，熔体质量流动速率为6．72g／10min；固定n（MPP）：n（PER）为2．5：1，加入MPM，ABS／MPP复合材料的力学性能进一步得到改善，拉伸强度上升到32．5MPa，提高了24％，综合性能更佳。     

三聚氰胺-双氰胺甲醛树脂磷酸盐阻燃EVA的研究

制备了三聚氰胺-双氰胺甲醛共聚树脂磷酸盐(PMDF),并用红外光谱进行了表征。将其应用于阻燃乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA),采用氧指数仪和锥形量热仪对阻燃性能进行了测试。结果表明:添加30%的PMDF后,EVA的氧指数为29.8%,达到UL94V—0级;燃烧过程中热量释放和烟释放量明显下降。     

含硅化合物在阻燃聚碳酸酯材料中的应用进展

介绍了近年来含硅化合物作为阻燃剂应用于阻燃聚碳酸酯（PC）材料的研究进展,采用添加型阻燃、通过聚合等技术与PC形成阻燃共聚体系以及协效阻燃三种模式,含硅化合物不仅使PC获得了很好的阻燃性能,同时相对于传统阻燃剂,在PC的加工性能和力学性能等方面也有显著的提升作用.     

无卤阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐的合成

通过一步法和两步法合成了三聚氰胺聚磷酸盐(MPOP),采用红外光谱(FrIR)、X射线衍射(XRD)、热失重分析(TG)等方法对其进行表征,并在玻纤增强尼龙中对其阻燃性能进行了初步评价.热失重分析结果显示,二步法合成的MPOP分解温度较高;FTIR、XRD结果表明,二步法较一步法合成的MPOP样品纯度更高、结晶性能更好;从阻燃性能来看,二步法合成的MPOP阻燃性能明显优于一步法样品.     

阻燃高抗冲聚苯乙烯的增韧研究

分别以SBS、EPDM、EVA为增韧剂,研究了它们对阻燃高抗冲聚苯乙烯物理机械性能和阻燃性能的影响。结果表明,以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以EPDM或EVA为增韧剂所得复合材料的综合性能;复合材料的冲击强度随SBS用量的增加而增大。当SBS质量分数为18％时,其冲击强度达到10kJ／m^2左右,较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了8kJ／m^2左右,并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响。     

三聚氰胺磷酸盐改性蒙脱土的合成

分别将三聚氰胺磷酸盐(MP)插层进蒙脱土(MMT)和有机化蒙脱土(OMMT)中,制得改性产物MP-MMT和MP-OMMT。通过红外(IR)、X-射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)对制得的样品进行表征。结果表明;MP可对MMT和OMMT进行改性在MP用量不变的情况下MP对MMT的改性效果好于OMMT。     

MRF大分子膨胀型阻燃剂的合成

采用间苯二酚甲醛树脂(RF)、三氯氧磷(POCl3)、三聚氰胺(MEL)等制备了大分子膨胀型阻燃剂(MRF),用傅里叶红外光谱(FTIR)、1H核磁共振(1H NMR)和元素分析等方法对产物进行了表征.合成中间体(PRF)和MRF的最佳原料配比分别为:n(-OH):n(POCl3)=1:1,n(P-Cl):n(MEL)=1:1.5.将MRF用于阻燃环氧树脂(EP),用热分析(TGA)、极限氧指数法(LOI)和扫描电镜(SEM)等对MRF/EP材料的阻燃性能进行了研究.结果表明,添加质量分数20％ MRF的EP,其LOI值可以达到30％,阻燃性能达到UL94 V-0级.     

阻燃低气味增强尼龙的研究

制备了阻燃低气味的增强尼龙。分析了玻纤加入、尼龙类型和尼龙处理方式对尼龙力学性能的影响;并研究了阻燃剂种类和用量对玻纤增强尼龙性能的影响,最后研究了除味剂种类和用量对玻纤增强尼龙性能的影响。结果表明:短纤增强PA66具有较高的刚性和韧性;PA66经烘烤后所得玻纤增强PA66的刚性较高,而PA66不经烘烤所得玻纤增强PA66的韧性较高;红磷对玻纤增强的PA66阻燃效果好,且不对其力学性能产生影响;随着红磷阻燃母粒用量的增加,玻纤增强PA66的阻燃性能先变好后变差,在红磷用量为21份时达到最佳;凹凸棒石和红磷对玻纤增强PA66有优异的协同阻燃作用,当凹凸棒石用量为在4份时,达到最佳。SW-120和尼龙塑料除味剂同时使用,对玻纤增强PA66的气味有显著的改善。     

阻燃剂三聚氰胺磷酸盐的合成研究

开发了一种氮磷系环保型阻燃剂新品种。即以三聚氰胺、磷酸为原料,合成了新型高效阻燃剂三聚氰胺磷酸盐(MP),考查确定了MP较佳合成工艺条件,产品合成收率≥95.0%;将产品应用于玻纤增强PA66中的阻燃性能测试,阻燃效果达到国外同类产品水平。