膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用研究进展

综述了近年来聚丙烯（PP）阻燃用膨胀型阻燃剂的研究应用现状,简要概述了膨胀型阻燃剂的阻燃机理,分析了膨胀型阻燃存在的不足,指出了膨胀型阻燃剂发展方向。     

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。     

聚丙烯用阻燃剂的研究进展

综述了聚丙烯用阻燃剂的3种阻燃作用机理,包括气相阻燃、凝聚相阻燃、中断热交换阻燃机理。重点介绍了聚丙烯用阻燃剂的研究开发进展,包括水合金属化合物阻燃剂、磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂、纳米阻燃剂等。最后,指出纳米无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂以及具有高效阻燃、低烟、无毒的复配阻燃剂是聚丙烯用阻燃剂未来的发展趋势。     

聚丙烯用化学膨胀型阻燃剂研究进展

综述了聚丙烯用化学膨胀型阻燃剂的研究进展,介绍了无机阻燃协效剂、新型成炭剂在含聚磷酸铵膨胀阻燃聚丙烯体系中的应用效果,以及新型化学膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的使用情况。     

无卤阻燃聚丙烯的研究进展

介绍了水合金属氢氧化物、磷系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、硅系阻燃剂和无机层状阻燃剂在聚丙烯无卤阻燃中的研究现状。综述了协同增效剂在氧氧化镁、膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯方面的最新研究进展。指出了当前研究的无卤阻燃剂中的不足,因此合理利用各种阻燃剂间的协同效应、提高阻燃剂的阻燃效率、开发复合型高效阻燃剂是未来聚丙烯阻燃的研发热点。     

膨胀阻燃聚丙烯体系研究进展

综述了膨胀型阻燃剂的组成和阻燃机理,重点介绍了近年来国内外膨胀阻燃聚丙烯体系的研究进展,并对聚丙烯膨胀型阻燃体系的研究进行了归纳和总结。     

膨胀型阻燃剂磷酸-季戊四醇-三聚氰酰胺聚合物的合成及其在聚丙烯中的应用

研究了磷酸 -季戊四醇 -三聚氰酰胺聚合物的合成条件及膨胀效果 ,测定了阻燃聚丙烯的氧指数、水平燃烧性能 ,实验结果说明膨胀型阻燃剂的膨胀效果与组分有关 ,聚丙烯的阻燃效果随阻燃剂的膨胀效果增强 ,磷含量增大而显著改善。     

膨胀型阻燃剂在聚丙烯中的应用研究

使用磷酸、季戊四醇、三聚氰胺合成了一种膨胀型阻燃剂。采用热重分析（TGA）、红外光谱分析（FTIR）、氧指数晨6定和垂直燃烧实验，研究了所合成的膨胀型阻燃剂对聚丙烯的阻燃作用。与普通的膨胀型阻燃剂和包覆型膨胀阻燃剂的对比研究表明，该阻燃剂对聚．丙烯的阻燃性能优良，达到相同的阻燃效果（聚丙烯氧指数达到34％）时，用量较其它两种膨胀型阻燃剂明显减少。抗析出和防湖性能较其它两种膨胀型阻燃剂也有明显改善。     

聚丙烯用阻燃剂研究进展

介绍聚丙烯（PP）用阻燃剂分类、阻燃途径、阻燃机理,综述近年来PP用阻燃剂研究进展,重点探讨了无机阻燃剂和膨胀型阻燃剂,指出高效、低烟、无毒、多功能、复配型阻燃剂将是未来PP用阻燃剂的发展方向。     

聚丙烯膨胀型阻燃剂研究进展

膨胀型阻燃剂是一类环保型阻燃剂,目前用于聚丙烯的膨胀型阻燃剂在国内外己开展了大量的研究工作。综述了近年来国内外聚丙烯的膨胀型阻燃剂的研究进展以及相关的硅烷协效剂、金属协效剂和其它一些协效剂在阻燃体系中的应用,并对研发具有优良阻燃性能和力学性能的聚丙烯膨胀型阻燃剂的一些研究思路进行了归纳和介绍。     

沉淀法制备EPDM-g-MAZn离聚物及其对膨胀阻燃聚丙烯性能的影响

针对膨胀阻燃剂在有效提高聚丙烯(PP)阻燃性能的同时会大大降低PP力学性能的问题,以自制的马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶锌离聚物(EPDM-g-MAZn)作为PP/IFR阻燃材料的改性剂,研究其对PP/IFR阻燃性能以及力学性能的影响及其机理.结果表明,EPDM-g-MAZn离聚物能在保持PP/IFR材料良好阻燃性能并在基本不损失拉伸强度的同时使PP/IFR材料的冲击强度提高4.46倍,拉伸强度的保留率明显高于PP/EPDM-g- MAH/IFR.ZnO与EPDM-g-MAH上的MAH形成的离子键作用可以形成以ZnO连接很多EPDM的交联结构,在PP与IFR之间起交联剂和补强剂的作用,提高界面结合强度,从而有效提高PP/IFR材料的力学性能.     

新型膨胀阻燃聚丙烯的热分解动力学研究

通过极限氧指数法 (LOI)和锥型量热仪(Cone)考察了膨胀阻燃聚丙烯体系(IFR/PP)的阻燃性能;利用热重分析法 (TG)研究了聚丙烯 (PP)及IFR/PP体系在不同升温速率下的热稳定性及热分解动力学,采用Kissinger及Flynn-Wall-Ozawa方法分析PP和IFR/PP的热分解表观活化能;利用Coast-Redfern方法确定了PP和 IFR/PP热分解动力学机理及其模型,得出了聚合物主降解阶段的非等温动力学方程,结果表明,IFR的添加提高了聚丙烯的阻燃性能,阻燃剂的提前分解降低了聚合物的热稳定性,PP和IFR/PP热分解反应均属于随机成核和随后增长反应,其机理函数为g(α)= -ln(1-α),反应级数n=1     

Enhanced dispersibility and uniform distribution of iron phosphonate to intensify its synergistic effect on polypropylene-based intumescent flame-retardant system

Good dispersion and distributed nanoscaled synergists are expected to greatly enhance the performance of flame retardants. Here, a new type of iron organic-phosphonate (FeP) nanoparticles was synthesized and utilized as the synergist for polypropylene-based intumescent flame-retardant system (IFR/PP). To improve the dispersion of the FeP in the IFR/PP system, a master-batch method was used to achieve separation between the FeP particles, which included hydrogen bonding with ammonium polyphosphate (APP). To improve its compatibility with PP, the hybrid synergist FeP@APP@CS was produced by electrostatic interaction with chitosan (CS). The results showed that the FeP@APP@CS nanoparticles were homogeneously dispersed in the PP matrix and selectively located on the IFR particles, achieving compatibility between the PP and IFR. The FeP@APP@CS/IFR/PP system exhibited an enhanced limiting oxygen index (LOI) of up to 28.5%, and achieved an improved vertical burning rating of V-0 (UL-94), compared to the IFR/PP system. The improved flame-retardant properties, even at low levels of IFR loading, were attributed to the homogeneous dispersion of the FeP@APP@CS throughout the IFR system and the fine synergistic effect between the FeP@APP@CS and IFR.     

不同芳基磷酸酯与膨胀型阻燃剂复配阻燃PP的研究

采用间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)、双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)和异丙苯基磷酸酯(IPP)作为阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配阻燃聚丙烯(PP)。研究了芳基磷酸酯的种类对PP/IFR复合材料阻燃性能、热稳定性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明:芳基磷酸酯对PP/IFR复合材料具有一定的协同阻燃作用。当芳基磷酸酯用量为5.0%时,PP/IFR/TCP、PP/IFR/IPP、PP/IFR/RDP和PP/IFR/BDP复合材料的氧指数(OI)由PP/IFR的28.5%分别提高到29.5%、30.0%、30.5%和29.5%,垂直燃烧级别由UL 94V-1级提升至UL 94V-0级;同时,RDP和BDP可提高PP/IFR复合材料的热稳定性能,500℃时的残余率分别高达15.4%和12.9%。此外,RDP和BDP的加入有利于IFR粒子的分散,从而改善了材料的力学性能。     

PP/LGF复合材料的膨胀性阻燃与协效阻燃性能

采用膨胀型阻燃剂(IFR)及协效剂海泡石(SP)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料进行阻燃,通过双螺杆挤出机制备了PP/LGF母粒,IFR母粒和SP母粒,然后将这3种母粒通过注塑机制备了PP/LGF/IFR/SP复合材料,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试、锥形量热仪、热重分析、扫描电子显微镜、力学性能测试等表征PP/LGF各阻燃复合体系的性能。结果表明,当IFR质量分数为22%时,PP/LGF/IFR阻燃复合材料的LOI为28.8%,且垂直燃烧等级达到V–0级;锥形量热仪测试结果表明加入IFR及SP后阻燃复合体系的第一热释放速率峰值降低,而第二热释放速率峰消失;SP质量分数为1%,IFR质量分数为21%的PP/LGF/IFR/SP阻燃复合材料LOI为29.6%,垂直燃烧等级达到V–0级,热释放速率峰值和总热释放量得到有效降低,热稳定性最好,且燃烧时产生致密的炭层覆盖于玻璃纤维表面,同时加入1%SP后复合材料的力学性能下降幅度相对较小。     

新型磷-氮膨胀阻燃剂在改性聚丙烯中的应用研究

采用自制干法合成的磷-氮膨胀型阻燃剂(磷酸酯三聚氰胺盐,IFR)复配聚磷酸胺(APP)和聚四氟乙烯(PT-FE)阻燃改性聚丙烯(PP),利用极限氧指数法、垂直燃烧法分析了阻燃PP的燃烧性能,通过热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对阻燃PP的热降解过程、燃烧性能、残炭结构进行了分析,并研究了燃烧过程中复配阻燃体系对PP的阻燃机理。结果发现,IFR、APP和PTFE之间具有明显的阻燃协效作用;当阻燃剂总添加量为24%(APP为6%、IFR为17.5%、PTFE为0.5%)(质量分数)时,阻燃PP的极限氧指数达到30.1%,垂直燃烧测试达UL 94V-0级;加入阻燃剂还能提高PP的热稳定性。     

钛酸酯偶联剂在膨胀型阻燃聚丙烯中的偶联作用

研究了钛酸酯偶联剂（TTOPP）对聚丙烯/膨胀型阻燃剂（PP/IFR）复合材料阻燃性能和力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜、偏光显微镜和X射线衍射研究了复合材料的微观形态和结晶行为。结果表明,加入TTOPP后,IFR在PP中的分散更加均匀,PP球晶的大小趋于一致,适量的TTOPP改善了IFR与PP间的相容性,促进了IFR对PP形成β晶的诱导作用。当PP/IFR/TTOPP为75/25/0.375时,复合材料的综合性能最佳,自熄时间降到24 s,拉伸强度和冲击强度比PP/IFR分别提高了14.0 %和12.0 %。     

Effect of charring agent THEIC on flame retardant properties of polypropylene

Tris(2‐hydroxyethyl) isocyanurate (THEIC) was used as charring agent and combined with ammonium polyphosphate (APP) to form an intumescent flame retardant (IFR) for polypropylene (PP). The flame retardancy and combustion performance of PP/IFR composite was tested by limiting oxygen index (LOI), UL‐94 vertical burning test and cone calorimeter. The results showed that PP/IFR composite had highest LOI of 34.8 and obtained V‐0 rating when 30 wt % IFR was loaded and mass ratio APP/THEIC was 2 : 1. The peak heat release (PHRR) and total heat release (THR) values of PP composite containing FRs were remarkably reduced compared with that of pure PP. However, water resistant test demonstrated the PP/IFR composite had poor flame retardant durability, both the LOI value and UL‐94 V‐rating decreased when PP/IFR composite was soaked in water at 70°C after 36 h. The degradation process and the char morphology of IFR and PP/IFR composite were investigated by TGA and SEM images. The possible reaction path between APP and THEIC in the swollen process was proposed. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41214.     

润滑剂对PP/IFR复合材料性能的影响

以聚丙烯(PP)为基体树脂、FR–1420为无卤膨胀型阻燃剂,分别加入乙撑双硬脂酰胺(EBS)、聚乙烯(PE)蜡、硬脂酸锌(硬锌)、硅酮及聚偏氟乙烯(PVDF)等五种润滑剂来制备阻燃PP复合材料(PP/IFR),考察了润滑剂及其含量对PP/IFR的阻燃性能和力学性能的影响,并对材料的热分解行为及炭层结构进行了表征和分析。结果表明,FR–1420含量为21%,五种润滑剂含量在0.5%~2%范围内变化时,对PP/IFR复合材料的力学性能影响不大,而对阻燃性能产生了明显影响;EBS与阻燃剂产生对抗作用,不论添加量多少,都显著降低PP/IFR的阻燃性,垂直燃烧等级由V–0级降低至无级;PE蜡、硬锌、硅酮及PVDF的添加量都存在一个最大值,当低于最大值时,不会影响PP/IFR的阻燃性,垂直燃烧等级均为V–0级,而高于最大值时,则会降低PP/IFR的阻燃性;PE蜡、硬锌、硅酮及PVDF均会不同程度延后PP/IFR的起始分解温度,略微降低其成炭率。