阻燃型鳞片石墨/尼龙6导热复合材料

为了使树脂基导热复合材料兼具优异导热性能和阻燃性能,分别选用RPM/Mg(OH)2、BPS/Sb2O3、HS-PNPAZ/Mg(OH)2作为阻燃剂,鳞片状石墨作为导热填料,PA6作为基体树脂,采用双螺杆挤出机制备了阻燃型鳞片状石墨/PA6导热复合材料。对比了不同阻燃剂体系对复合材料导热和阻燃性能的影响。结果表明,不同阻燃剂对复合材料导热系数的影响较小,复合材料的导热系数主要受鳞片状石墨的影响。当鳞片状石墨含量为40份时,复合材料的导热系数均大于2.0 W/(m·K)。BPS/Sb2O3和HS-PNP-AZ/Mg(OH)2在鳞片状石墨/PA6复合材料中无阻燃效果,不适合用于鳞片状石墨/PA6复合材料体系的阻燃。RPM/Mg(OH)2在鳞片状石墨/PA6导热复合材料中具有优异的阻燃效果,可使复合材料的阻燃性能达到UL 94~1.6 mm V-0级别。     

无机阻燃剂对PVC/木粉复合材料性能的影响

分别采用A1(OH)3、ZB以及Sb2O3等无机阻燃剂对PVC/木粉复合材料改性,研究不同的阻燃剂配方及阻燃剂含量对PVC/木粉复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:随着A1(OH)3,ZB以及Sb2O3添加量的增加,PVC/木粉复合材料的氧指数(LOI)呈逐渐增大的趋势。Sb2O3阻燃效率最高,当添加量为9份时,氧指数达到35.2%;无机阻燃剂的加入普遍降低了PVC/木粉复合材料的冲击韧性,但对拉伸强度起到了一定的增强作用。     

无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的研制

以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)制备了矿用PA6/GF复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,抗静电剂163及抗静电剂190的加入能提高PA6/GF复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2时,材料表面电阻率降低至9.7×107Ω;阻燃剂ADP的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15%时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。     

生物基阻燃剂与三聚氰胺氰尿酸盐在低密度聚乙烯中的协同阻燃性能研究

为了探究新型生物基阻燃剂的适用范围和协同阻燃效果，利用氢氧化镁（MH）和植酸（PA）反应制备新型生物基阻燃剂（MPA）。将MPA与三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）加入低密度聚乙烯（LDPE）中制备LDPE阻燃复合材料，并测试复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明：当MPA加入量为40 g,MCA加入量为20 g,LDPE-3复合材料的热释放速率峰值降至702.6 kW/m2,CO和CO2的释放量也受到有效抑制，残留物含量大幅提升，从0.2%提升至14.2%。MCA的加入可以有效提升LDPE/MPA复合材料的热稳定性，抑制LDPE/MPA复合材料的早期分解，使LDPE-3的起始热分解温度（T5%）从273.2℃提升至329.8℃。MPA与MCA同时在LDPE使用时能够产生良好协同阻燃作用，有效提升LDPE复合材料的阻燃性能以及热稳定性。     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃PA6复合材料性能研究

以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,制备了聚酰胺6(PA6)阻燃复合材料,采用氧指数、垂直燃烧和热失重(TG)重点研究分析了MCA对PA6复合材料的阻燃性能的影响,同时,考察了MCA对PA6复合体系力学性能和吸水性能的影响。结果表明,当MCA用量为10份时,PA6复合材料的氧指数达到28%,符合难燃材料的要求;TG分析表明,MCA的加入,使复合体系最大分解速率温度升高44℃,提高了PA6的热稳定性,但MCA的促炭能力不强;MCA的加入,复合材料拉伸强度随MCA的加入先增加后降低,而冲击强度逐渐降低;MCA的加入也降低了复合材料的吸水率。     

水滑石对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF性能的影响

研究了聚溴化苯乙烯(PBS)对玻纤增强尼龙6(PA6/GF)阻燃和力学性能的影响,并采用锥形量热仪研究了改性水滑石(HT)对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF抑烟作用和燃烧时热释放速率的影响。结果表明,随PBS用量增加,PA6/GF的氧指数增加,阻燃性提高,当PBS质量分数为20%时,PA6/GF的垂直燃烧达到FV-0级;HT燃烧后形成多孔、大比表面积的镁铝复合氧化物,能够有效吸附材料燃烧过程中产生的炭微粒,对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF具有显著的抑烟作用。当HT质量分数为5%时,烟释放速率降低27.6%,且对阻燃PA6/GF的力学性能影响不大。另外,HT使PA6/GF的氧指数和相比漏电起痕指数(CTI)提高。     

改性MCA的固相合成及其在PA6中的应用

本实验选用一种新的方法合成改性三聚氰胺氰尿酸盐(MCA),将三聚氰胺(MA)、氰尿酸(CA)和极少量水混合成膏状物并使其在室温下反应一定时间,再加入少量MCA和二氧化硅(Si O2)溶胶使其继续反应以制备改性MCA(mMCA)阻燃剂。将制备的mMCA与尼龙6(PA6)熔融共混制备阻燃PA6复合材料。用FTIR、XRD和TG对所制mMCA进行了表征,对阻燃PA6复合材料的阻燃性能和力学性能进行了测试。结果表明:所制mMCA的FTIR、XRD特征峰与MCA的特征峰一致;m MCA的最大热失重温度有了较大的提升达到465.2℃。在PA6复合材料中,当阻燃剂含量为13%时,阻燃PA6复合材料的极限氧指数(LOI)达到33%,阻燃性能为UL-94 V0级,锥形量热测试的PHRR降低了26.3%。随着阻燃剂含量的增加,复合材料的力学性能有所提高。与传统大量水体系制备mMCA方法相比,此法具有工艺简单、不需加热、耗水量极低,没有污水排放等优点。     

PA6对高含量玻璃纤维增强PA66/PA6I-6T复合材料性能的影响

采用熔融共混改性技术制备了尼龙66/尼龙6/尼龙6I-6T/玻璃纤维（PA66/PA6/PA6I-6T/GF）复合材料,研究了PA6对复合材料表面状况、力学性能、热学性能等的影响。结果表明：当玻璃纤维含量60份,PA66/PA6用量比为21/5时,复合材料表面光滑,“浮纤”问题得到解决。与不含PA6的复合材料相比,当加入5份PA6时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度从210 MPa和294 MPa下降至205 MPa和291 MPa,而弯曲模量和冲击强度从15.6 GPa和8.4 kJ/m2提高至17.2 GPa和9.9 kJ/m2。加入5份PA6时,复合材料的热变形温度从208℃下降至204℃,而熔融温度从251℃下降至225℃,熔体流动性提高至原来的2.3倍,对应的样品表面光滑。研究表明：在高玻纤含量（60份）时,加入5份PA6能够改善PA66/PA6I-6T/GF复合材料的“浮纤”现象,而且不会影响复合材料的使用性能。     

溴化聚苯乙烯阻燃长玻璃纤维/PA6复合材料性能的研究

利用溴化聚苯乙烯(BPS)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻璃纤维(LGF)增强尼龙6复合材料(BPS/LGF/PA6),通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了BPS协同Sb2O3对LGF/PA6复合材料阻燃性能影响。结果表明,在BPS与Sb2O3的协效阻燃体系的质量分数为16%时,可使BPS/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为25.2%。而且,BPS协同Sb2O3能提高BPS/LGF/PA6复合材料的热稳定性,缓解PA6分解速率,从而起到良好的阻燃作用,成功地解决了玻纤增强材料燃烧时的"烛芯效应"问题。     

包覆型MCA/PA6复合材料的制备及其阻燃性研究

以水为反应介质、无水乙醇为溶剂,将正硅酸四乙酯(TEOS)制备成二氧化硅(SiO_2)溶胶,利用溶胶的网络结构对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)进行表面包覆,制备出包覆型MCA阻燃剂;通过熔融共混方式,将包覆前后MCA与聚己内酰胺(PA 6)切片混合制备成不同阻燃剂含量的阻燃PA 6复合材料;采用红外光谱仪X射线光电子能谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、垂直燃烧法和极限氧指数法等研究了阻燃PA 6复合材料的结构、热性能及阻燃性能。结果表明:SiO_2溶胶成功接枝在MCA表面,且主要分子结构没有发生改变;随着阻燃剂含量的增加,PA 6复合材料的熔点均有降低,但下降幅度较小;包覆型MCA在材料燃烧过程中能够有效参与成炭,在材料表面形成致密的保护层,增强PA 6复合材料的凝聚相阻燃效果,提高其阻燃性能;随着阻燃剂含量增加,PA 6复合材料的阻燃性逐步提高,添加包覆型MCA质量分数为8%时,PA 6复合材料阻燃性可达到UL-94 V-0等级,极限氧指数为28%。     

阻燃型丁腈橡胶/氯化聚丙烯橡塑复合材料的制备与性能研究

通过在丁腈橡胶(NBR)/氯化聚丙烯(CPP)橡塑复合材料中添加协同阻燃剂三氧化二锑,制备了阻燃型NBR/CPP橡塑复合材料,考察了三氧化二锑用量对NBR/CPP橡塑复合材料硫化特性、力学性能和燃烧性能的影响。实验结果表明:三氧化二锑的加入没有降低NBR/CPP橡塑复合材料的加工性能;当三氧化二锑用量为10.0份时,NBR/CPP橡塑复合材料的拉伸强度、300%定伸应力和邵氏硬度分别增加了15.7%、112%和10.9%;复合材料的氧指数(LOI)随三氧化二锑用量的增加逐渐增大,当三氧化二锑用量为2.5份时,复合材料氧指数为27.4%,达到自熄级阻燃效果。     

高灼热丝阻燃增强回收PA6的制备

利用双螺杆挤出机制备了玻纤阻燃增强回收聚酰胺6(PA6)系列复合材料,探讨了红磷母粒(P)、氢氧化镁[Mg(OH)2]、三聚氰胺尿酸盐(MCA)、硼酸锌(ZnBO3)、增韧剂乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对阻燃增强回收PA6力学性能及灼热丝温度的影响,采用力学测试方法、灼热丝试验仪研究了回收PA6复合材料的力学性能和灼热丝温度。结果表明:在阻燃增强回收PA6体系中,用P、MCA复配效果最好,当质量比为2/1的P/MCA和POE-g-MAH加入量(质量分数)分别为2%和5%时,材料的拉伸强度为123.6 MPa,缺口冲击强度为10 kJ/m2,1.6 mm阻燃等级为V-0,灼热丝温度达到810℃,满足电子电气对材料高灼热丝温度的要求。     

Fe2O3对MCA阻燃尼龙6体系热释放速率的影响

研究了Fe2O3对尼龙(PA)6/三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)/玻纤(GF)体系阻燃性能的影响.热失重、锥形量热仪及燃烧后表面形貌分析表明,Fe2O3对PA6/MCA/GF体系有促进分解的作用,热释放时间提前,热释放速率峰值明显降低且变化平稳,Fe2O3对该体系燃烧中形成的炭化层有加固作用,有效阻隔可燃气体的释放及热量的传递.     

改性Sb2O3协同十溴二苯乙烷阻燃LDPE/EVA的研究

采用熔融共混法制备了阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物(LDPE/EVA)复合材料,研究了表面有机化改性三氧化二锑(Sb2O3)与十溴二苯乙烷(DBDPE)在LDPE/EVA中的阻燃协效性,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级(UL94)、力学性能和热稳定性等测试对复合材料进行研究。结果表明,DBDPE/Sb2O3复合阻燃剂对LDPE/EVA有良好的阻燃作用,经表面有机化改性的Sb2O3,较之未改性Sb2O3阻燃协效性增强,制品热稳定性提高,对力学性能影响较小。     

Influence of nano silica hybrid expandable graphite on flammability,thermal stability,and mechanical property of polypropylene/polyamide 6 blends

Silica (SiO₂) nanohybrid expandable graphite (nEG) particles fabricated through one-step method are used as an efficient flame retardant for polypropylene (PP)/polyamide 6 (PA6) blends. The effect of nEG on the flammability, thermal stability, crystallization behaviors, and mechanical properties of PP/PA6 composites is investigated by using limit oxygen index (LOI), UL-94 test, cone calorimeter test (CCT), thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, Fourier transform infrared, scanning electron microscopy, and mechanical tests. Compared with pure expandable graphite (EG), nEG improves the flame retardancy of composites. The results of LOI show that LOI of PP/PA6/nEG10 and PP/PA6/nEG15 composites are 26.0% and 27.2%, respectively. But the LOI values of PP/PA6/EG10 and PP/PA6/EG15 composites are 25.7% and 26.9%, respectively. The UL-94 test results show that PP/PA6/nEG10 composites reach V-1 level when the nEG content is only 10%. However, the PP/PA6 composites with 10% EG does not pass the UL-94 test. In addition, PP/PA6 composites with 15% nEG can reach V-0 level. The CCT results further show that nEG has a higher flame-retardant efficiency than pure EG for PP/PA6 blends. The thermal stability of PP/PA6/nEG composites is better than that of PP/PA6/EG composites. The mechanical property tests indicate that nEG is more conducive to maintain the tensile and impact strengths of PP/PA6 blends than EG due to the enhanced compatibility and interfacial adhesion.     

OMMT -卤-锑阻燃体系对 PA6／LGF 复合材料的影响

利用有机蒙脱土（ OMMT）协同溴代环氧树脂（ BER）、三氧化二锑（ Sb2 O3）通过熔融插层法制备OMMT-卤-锑阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料（OMMT/FR/PA6/LGF）,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、锥形量热分析（CONE）、热失重分析（ TGA）、扫描电镜（ SEM）等方法研究了不同质量比的OMMT-卤-锑阻燃体系对OMMT/FR/PA6/LGF复合材料成炭、阻燃、燃烧、力学性能以及热稳定性的影响。结果表明,当OMMT添加量为2％, BER/Sb2 O3添加量为10％时,二者表现出优异的协同阻燃效应,不仅能促使OMMT/FR/PA6/LGF复合材料生成的炭层结构最为致密、均匀、连续,氧指数值最高且能保持FV-0级,还对复合材料的力学性能影响相对最小。     

ACS／超细Sb2O3复合材料的形态与性能

对由原位悬浮聚合制备的丙烯腈／氯化聚乙烯佯乙烯共聚物（ACS）／超细Sb2O3复合材料的形态结构及流变性能、力学性能及阻燃性能进行了研究。研究发现：ACS／超细Sb2O3复合材料中超细Sb2O3分散比较均匀；超细Sb2O3的加入导致了复合材料的流动性能和冲击性能的下降，而复合材料的拉伸性能和弯曲性能随着超细Sb2O3含量的增加而先增强后减弱，当超细Sb2O3含量为3％时，拉伸强度和拉伸模量达到最大值；复合材料的阻燃性能也由于超细Sb2O3的加入而有显著的提高。     

APP/MCA复合阻燃增强聚丙烯的研究

将三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）、聚磷酸铵（APP）与聚丙烯（PP）共混,制备了无卤阻燃PP复合材料,采用极限氧指数仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机等对材料的阻燃性能、热性能和力学性能等进行了表征,研究了APP/MCA的协效阻燃作用及其对材料力学性能的影响规律。结果表明,在材料中添加25份APP/MCA时,材料的极限氧指数随MCA含量的增加先升高后下降,当MCA含量为30 %（质量分数,下同）时,材料的极限氧指数达到最大值24.2 %;材料的力学性能同样随MCA含量的增加而先升高后下降,当MCA含量为30 %时,其拉伸强度比APP单独阻燃PP时提高了50 %,断裂强度和屈服强度均提高10 %以上。     

无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的研制

以乙烯-乙酸乙烯酯塑料(EVAC)为基体,氢氧化镁[Mg(OH)2]为阻燃剂,红磷(RP)和氰尿酸三聚氰胺(MCA)为阻燃协效剂,制备了一种可应用于电缆护套料的无卤阻燃复合材料.探讨了Mg(OH)2、RP、MCA用量对复合材料性能的影响.结果表明,当Mg(OH)2为120份、RP为3.0份、MCA为3.O份、交联剂过氧...     

Effect of halloysite nanotubes on thermal and flame retardant properties of polyamide 6/melamine cyanurate composites

In this study, polyamide 6 (PA6) with various contents of halloysite nanotubes (HNTs) and melamine cyanurate (MCA) were prepared by a twin‐screw extruder. The flame retardant and physical properties of PA6 composites were examined. X‐ray diffraction (XRD) patterns of PA6/HNTs and PA6/MCA/HNTs composites showed that HNTs as a nanoscale material dispersed in PA6 whether with MCA or not. Thermo gravimetric analyzer (TGA) results showed the presence of HNTs can improve thermal stability of PA6 and PA6/MCA composites. The incorporation of HNTs seemed to result the increase of crystallinity of PA6 and PA6/MCA composites from the differential scanning calorimetry (DSC) results. The combined of HNTs and MCA that leads to further improvements limiting oxygen index (LOI) value of PA6 to 31.7% exerted a positive effect on flame retardancy of PA6. What's more, some mechanical enhancements of PA6 with adding of HNTs were achieved and HNTs also made the tensile properties of PA6/MCA composites improved. POLYM. COMPOS., 36:892–896, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers