无卤膨胀型阻燃聚丙烯的性能研究

利用微胶囊化技术合成的新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。考察了阻燃剂IFR中聚磷酸铵（APP）的微胶囊包覆效果以及阻燃剂IFR对PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性以及表面形态等的影响。结果发现包覆后的APP粒度均匀致密，效果比较良好；在PP中添加的IFR阻燃剂质量分数达到30％左右时，有明显的成炭效果，氧指数达到32％，阻燃性能提高；力学性能下降也趋于平缓；且IFR与PP的界面相容性比较良好；阻燃PP材料的热稳定性也得到了提高。     

无卤阻燃聚丙烯的生产

采用膨胀型无卤阻燃剂对聚丙烯进行改性，探讨了无卤阻燃聚丙烯规模化生产的基本配方、预混处理及挤出造粒工艺参数，检测了无卤阻燃聚丙烯的性能，介绍了无卤阻燃聚丙烯在电气、电子、通讯等领域中的应用。     

环保型无卤阻燃聚丙烯的研制

采用几种不同类型的无卤阻燃剂研制环保型阻燃聚丙烯（PP），讨论各阻燃剂的阻燃机理，对研制的阻燃PP进行了阻燃性能测试和燃烧热测试。结果表明，Mg（OH）2复合阻燃体系和氮磷复合阻燃体系对PP均有良好的阻燃效果；研制的Mg（OH）2复合阻燃PP具有良好的阻燃性能和力学性能，并具有实际应用价值。     

环保型无卤阻燃聚丙烯的研制

采用几种不同类型的无卤阻燃剂研制环保型阻燃聚丙烯（PP），讨论各阻燃剂的阻燃机理，对研制的阻燃PP进行了阻燃性能测试和燃烧热测试。结果表明，Mg（OH）2复合阻燃体系和氨磷复合阻燃体系对PP均有良好的阻燃效果；研制的Mg（OH）2复合阻燃PP具有良好的阻燃性能和力学性能，并具有实际应用价值。     

无卤阻燃聚丙烯的制备及性能研究

制备了以多聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、有机化蒙脱土为混合体系的膨胀型阻燃剂,与PP复合,通过极限氧指数仪、TGA、DSC研究了该阻燃体系对PP阻燃性能、及结晶性能的影响。结果表明,该混合阻燃体系经160℃高温预处理更有利于PP阻燃性能的提高,少量有机蒙脱土的加入就可使PP的极限氧指数达到32.2%,但有机蒙脱土的加入量应控制在1～2 phr。阻燃体系使PP结晶活化能降低,结晶速度增大。     

无卤阻燃聚丙烯复合材料的研究

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰铵(MEL)和Al(OH)3组成无卤阻燃复合体系,采用正交设计方法,考察了阻燃体系对聚丙烯的冲击性能、熔体流动性、热性能以及燃烧性能等的影响.结果表明:阻燃体系中各组分之间具有很好的协同效应,当聚丙烯与阻燃剂的比例为:PP/APP/PER/MEL/Al(OH)3=100:30:10:3:5时,阻燃聚丙烯有良好的综合性能,同时氧指数达32.1%.     

聚丙烯膨胀型无卤阻燃体系中协同效应的研究

研究了膨胀型无卤阻燃体系中协同阻燃剂对聚丙烯阻燃效果及流动性的影响,研究结果表明：协同阻燃剂的加入显著提高了ＰＰ 的阻燃性能,彻底克服了熔滴现象,合适的Ｐ－ Ｃ－ Ｎ 比例是形成优质炭层的保证;抑烟效果显著;明显改善了ＰＰ 阻燃体系的熔体流动性。     

微胶囊化膨胀型无卤阻燃聚丙烯的研究

对聚磷酸铵（APP）进行微胶囊化，复配了新型无卤膨胀型阻燃剂（IFR）。利用IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。对包覆APP和IFR阻燃PP体系的表面形态和性能进行研究。结果表明，包覆的APP粒度均匀致密；在PP中添加IFR阻燃剂不小于30份时，有明显成炭效果，获得良好的阻燃性能，UL-94阻燃级数为V-0。阻燃PP体系的热稳定性也得到提高。     

膨胀阻燃三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶的性能

分析了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)的加入方式对三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)体系硫化特性的影响,研究了加入不同膨胀型阻燃剂及协效剂硼酸锌(ZB)、有机蒙脱土(OMMT)对动态硫化EPDM/PP热塑性硫化胶(EPDM/PPTPV)性能的影响。结果表明,在动态硫化前加入APP或PER时,EPDM/PP体系不能进行硫化;当APP的加入量为30份时,EPDM/PPTPV的综合力学性能较佳;在EPDM/PPTPV中同时加入APP、PER、三聚氰胺(MEL)时,随着三者加入量的增加,体系的阻燃性能增强,但拉伸强度明显降低,三者的最佳用量为30份APP、10份PER、10份MEL,此时体系的黏度与纯EPDM/PPTPV相当;加入ZB或OMMT时,EPDM/PPTPV的拉伸强度降低,且加入OMMT体系的阻燃效果优于加入ZB体系;加入OMMT时,在低剪切速率下,体系的黏度减小;在高剪切速率下,体系的黏度增大;加入ZB时,在低剪切速率下,体系的黏度与未加ZB体系相当;在高剪切速率下,体系的黏度增大。     

发泡膨胀阻燃橡胶的制备及其性能研究

以EPDM 9950C/EPDM 4869C并用胶作基胶,加入发泡剂﹑膨胀石墨﹑阻燃剂及其他橡胶助剂,通过微波挤出硫化生产线制备了发泡膨胀阻燃橡胶;探讨了生胶并用比﹑发泡体系﹑膨胀石墨用量和阻燃体系对发泡膨胀阻燃硫化橡胶性能的影响。结果表明,EPDM 9950C/EPDM 4869C并用比为80/20时,发泡膨胀阻燃硫化橡胶力学性能较好,密度较小;加入发泡助剂能促进发泡剂分解,生成小密度发泡膨胀阻燃橡胶;膨胀石墨用量为35～45份时,发泡膨胀阻燃硫化橡胶综合性能较优;采用阻燃剂RL-CT时,发泡膨胀阻燃橡胶阻燃效果最佳,达到了V-0级。     

不同聚合度成炭剂在膨胀阻燃聚丙烯中的应用研究

以三聚氯氰、乙胺、乙醇胺和乙二胺为原料,通过控制物料比合成了4种不同聚合度的成炭-发泡剂(CFA)。将合成的CFA与聚磷酸铵(APP)及纳米二氧化硅复配成膨胀阻燃剂并添加到聚丙烯(PP)中,制备阻燃PP材料。通过热重分析、氧指数、垂直燃烧和力学性能测试研究了材料的热稳定性、阻燃性能和力学性能。结果表明:随着CFA聚合度的增加,膨胀阻燃体系对PP材料的阻燃效率相应提高;阻燃剂的加入提高了PP材料的热稳定性,CFA聚合度的变化对阻燃PP材料的力学性能影响不大。当CFA的聚合度为40时,阻燃PP材料的阻燃性能和热稳定性能均达到最佳。     

Synthesis and Properties of a Novel Intumescent Flame Retardant (IFR) and Its Application in Halogen-Free Flame Retardant Ethylene Propylene Diene Terpolymer (EPDM)

The PDP, a novel intumescent flame retardant (IFR) with high charred residue of 40.8% in N2 at 700°C by TGA was synthesized successfully for preparing halogen-free flame-retardant EPDM composites. The UL-94 V-0 rating was achieved for EPDM composites with 20 phrs carbon black at the same time by using only 60 phrs PDP. In situ FTIR spectroscopy reveals that P–N rich charred residues are formed through the interaction between hydrogen atom in weak base of P–NH–C and phosphate. SEM characterizes the formation of intumescent chars during burning. The mechanical properties of composites are also discussed.     

聚丙烯膨胀阻燃改性研究进展

综述了近年来聚丙烯膨胀阻燃改性的研究进展,介绍了混合磷-氮类膨胀型阻燃剂、单组分膨胀型阻燃剂和可膨胀石墨(EG);分析了膨胀阻燃剂存在的不足,指出了膨胀阻燃改性的发展方向。     

分子筛对膨胀阻燃聚丙烯性能的影响

以分子筛作为协效剂,与未加协效剂的膨胀阻燃剂(RTB-IFR)及其他助剂复配制成膨胀阻燃剂(IFR),用于聚丙烯(PP)的阻燃。研究了添加不同分子筛的IFR对PP的阻燃性能、力学性能及热降解行为的影响。结果表明:4A和H-BETA分子筛的阻燃效果比13X、ZSM分子筛好;分子筛对材料的力学性能影响不大;添加分子筛的阻燃剂改变了IFR和IFR-PP的热降解过程,提高了高温成炭量、炭层的热稳定性和热绝缘性,使IFR-PP的阻燃性能得到提高。     

含磷钛酸酯偶联剂改性膨胀型阻燃剂及其阻燃聚丙烯的研究

采用含磷钛酸酯偶联(剂PTCA)对由三聚氰胺焦磷酸(盐MPP)和季戊四(醇PER)复配组成的膨胀型阻燃(剂IFR)进行表面改性,并用其制备阻燃聚丙烯(PP)。研究了PTCA用量对PP/IFR共混物力学性能和阻燃性能的影响,并通过热重分析和扫描电镜对共混物进行了表征。结果表明:PTCA有效改善了IFR与PP基体的相容性,提高了PP/IFR共混物的力学性能及阻燃性能。当PTCA用量为1.0%时,共混物的拉伸强度和缺口冲击强度为27.3 MPa和3.2 kJ/m2,分别比未改性的PP/IFR提高了18.7%和6.7%;LOI从未改性PP/IFR的28.5%提高到31.5%,且通过UL94 V-0级;此外,共混物的热稳定性也明显提高,700℃时的残炭率由未改性PP/IFR的8.2%提高到12.1%。     

Synergistic Effect of Magnesium Hydroxystannate with Intumescent Flame Retardants on Thermal and Fire Safety Properties of Polypropylene

Magnesium hydroxystannate [MgSn(OH)₆, MgHS] was successfully prepared by a facile coprecipitation method. Then, MgHS was used to intumescent flame-retardant polypropylene systems. Thermogravimetry analysis results indicated that the introduction of MgHS can improve the thermal stability of the intumescent flame-retardant polypropylene system. Limiting oxygen index and UL-94 vertical burning test data show that the addition of MgHS can significantly improve the flame retardancy of intumescent flame-retardant polypropylene system. From the cone calorimetry results, it can be observed that the peak heat release rate is decreased in comparison with intumescent flame-retardant polypropylene. Moreover, the addition of MgHS significantly reduced the gaseous products, especially carbon monoxide.     

无卤阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为

利用锥形量热仪(CONE)和热失重分析(TG)研究了化学膨胀阻燃剂(IFR)、氢氧化铝/红磷(Al(OH)3/P)及二者复合阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为。结果表明,阻燃剂用量为40份,聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)质量比为3∶1时,SBR/APP/PER的热释放速率及生烟速率均大幅度下降,阻燃效果较好;Al(OH)3与P质量比为26∶14时,可有效降低SBR/Al(OH)3/P的热释放速率,但生烟速率较大;将APP/PER∶Al(OH)3/P=1∶1复配,SBR/IFR/Al(OH)3/P的热释放速率和生烟速率没有进一步改善,协同效应不明显。热失重研究表明,空气气氛下,试样SBR/IFR/Al(OH)3/P在300~500℃时,Al(OH)3/P反应使得SBR分解速度下降;在500~800℃时,APP与PER形成炭层,有效地起到隔热隔氧的作用,从而抑制炭黑的分解;两者复合使用,使阻燃SBR分解速度降低,热稳定性提高。     

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。     

Preparation and Application of Deformable and Orientable Intumescent Flame Retardants Incorporated with Polypropylene

An environment-friendly and easily operational method, reactive extrusion was adopted to prepare intumescent flame retardant (IFR), melamine salt of pentaerythritol phosphate (MPP) with special rheological properties. The outstanding advantage of the extruded MPP is that the flame retardant can deform, orientate and form fibrillar morphology in resin matrix during the incorporation with PP, however, conventional MPP can only solid-state disperse in PP melt phase and obtain granulated morphology. The deformation and orientation mechanism of the extruded MPP were researched by scanning electron microscope (SEM) and differential scanning calorimeter (DSC). It proved that this fibrillar morphology of the flame retardant obviously improved the flame retardancy and mechanical performance of PP.     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6,用ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆;考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明:包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密,热稳定性提高;PP中添加25%ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到30,阻燃性达UL94V-0级,改性PP具有优越的综合性能,耐热水性优于国外同类产品。