磷-胺-醛树脂型阻燃剂处理落叶松的热分析及其动力学

将落叶松用一系列磷-胺-醛树脂型阻燃剂进行阻燃处理,所得阻燃落叶松采用热分析、锥形量热研究其热解行为,用氧指数、剩炭率、热释放速率、总热释放量等参数表征它的阻燃性能,并用Broido方程计算落叶松的动力学参数. 结果发现,阻燃落叶松氧指数、剩炭率增加,热释放速率、总热释放量降低,表明经阻燃剂处理的落叶松燃烧性降低. 落叶松经阻燃剂处理后,热解活化能降低很多,表明阻燃剂对落叶松热解具有催化作用,其主要热解阶段在低于300℃进行. 在此温度下,落叶松热解主要发生脱水、重排交联炭化反应,产生水、CO及CO2、固体残渣,可燃性气体大大降低,达到降低落叶松燃烧性的目的.     

含季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐环氧树脂的阻燃性能

合成了一种新型廉价高分子膨胀阻燃剂?季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐. 红外光谱表明,该阻燃剂的结构为双环笼状含磷大分子. 将其应用于环氧树脂,所得阻燃环氧树脂采用热重分析、锥形量热仪研究其热解、阻燃性能,并用Broido方程计算热解活化能的变化. 结果表明,阻燃环氧树脂的平均热释放速率降低30.7%,总热释放量降低52.2%,烟气排放量降低42.7%,CO产率降低70.5%,CO2产率降低73.5%,剩炭率增加19.1%,添加30%的阻燃剂可使材料氧指数达30.5,阻燃效果与DOPO类似. 环氧树脂热解活化能为73.5 kJ/mol,添加阻燃剂后其值为83.5 kJ/mol,降低10 kJ/mol,表明阻燃剂对环氧树脂的热解具有催化成炭作用.     

ABS/MRP/NE复合材料的研制及其热降解性能研究

采用微胶囊化红磷(MRP)和酚醛环氧树脂(NE)复配阻燃荆,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃ABS.研究了备组分质量比对ABS阻燃和热降解性能的影响.结果表明:MRP/NE质量比为3:7时,阻燃复配效果最好.TGA结果表明:MRP/NE的复配可以延缓ABS的分解并提高成炭率;由FTIR谱图看出,MRP/NE复配后,残留物中保留了更多的ABS特征吸收峰;采用Flynn-Wall法求取了阻燃材料的热降解活化能,发现添加阻燃荆后,材料的活化能提高.     

六苯氧基环三磷腈对PC/ABS合金的阻燃作用

通过极限氧指数测定(LOI)、垂直燃烧试验和锥型量热分析研究了六苯氧基环三磷腈(HPTCP)对聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(PC/ABS)合金的阻燃作用。结果表明:HPTCP对PC/ABS具有良好的阻燃效果。当添加量为15%时,阻燃PC/ABS的LOI为25.0%,阻燃等级达FV-0,并且与未阻燃PC/ABS相比,燃烧时的热释放速率、总热释放量、最高热释放速率、平均热释放速率,平均有效燃烧热和质量损失明显降低;热重分析表明,HPTCP对PC/ABS合金的热稳定性影响较小。热重和残余物分析结果表明,HPTCP主要是通过凝聚相产生阻燃作用,HPTCP的添加可有效抑制PC/ABS的分解,促进它成炭,形成膨胀性炭层,该炭层通过隔热、隔氧及阻止PC/ABS分解产物的挥发而产生阻燃作用。     

神木煤与生活污泥共热解特性及动力学分析

采用热重分析仪,对不同混合比例的煤泥混样进行热解特性及动力学研究。根据各试样的热重曲线(TG)和微熵热重曲线(DTG),计算热解特征参数和动力学参数,重点分析了生活污泥的添加量对神木煤热解过程的影响。结果表明:煤与生活污泥的热解过程有很大差异,主要表现在挥发分初析温度、总失重率及最大失重速率。随着污泥添加量的增加,煤泥混样热解各阶段的最大失重速率、热解总失重率逐渐增加,而热解初析温度及热解活化能逐渐减小,表明污泥的添加对煤的热解具有促进作用。污泥质量分数为90%时,煤泥混样的热解特性最优,挥发分综合释放特性指数D和热解活化能分别是煤单独热解时的2. 86倍和75%。     

可膨胀石墨阻燃ABS分解成炭性能研究

通过观测可膨胀石(墨EG)的宏观和微观结构,探讨了EG的分解成炭性能,利用热失重分析仪研究了EG与EG阻燃ABS的热失重行为,并采用扫描电镜观察了EG阻燃ABS膨胀炭层的微观结构。结果表明:EG自身膨胀后具有独特的"蠕虫"状结构,使EG炭层具有尺寸效应和负载作用;EG阻燃ABS形成了致密、耐高温的膨胀炭层,发挥隔氧、隔热作用,并且炭层呈现多孔的发泡堆砌结构,结构稳定性提高;EG膨胀炭层的负载催化作用促进了ABS的热氧降解反应和交联成炭反应同,时EG炭层能够保护ABS成炭产物提,高实际残炭量。     

无卤阻燃ABS/TPU复合材料阻燃性能的研究

采用了微胶囊红磷(MRP)、氢氧化镁(MH)、聚硅氧烷组成复合阻燃剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/热塑性聚氨酯(TPU)合金进行改性,获得了环保型阻燃ABS/TPU复合材料。对该复合材料进行了阻燃性能、热稳定性测试和炭层形貌分析。结果表明,当复合阻燃剂MRP/MH质量比为1/1且添加量为16份时,复合材料的极限氧指数(LOI)为25.7%,垂直燃烧性能通过FV-0级;TPU结构中因含氧,有利于MRP/MH阻燃体系阻燃;添加6份聚硅氧烷,复合材料垂直燃烧级别达到FV-0级,聚硅氧烷燃烧过程中通过改变炭层形貌,提高阻燃性。     

氨基树脂膨胀型阻燃剂处理环氧树脂的阻燃机理

合成了一种氨基树脂膨胀型阻燃剂(AIFR),将其用于环氧树脂(EP)中。采用热重、红外光谱和扫描电镜研究了阻燃EP的热解性能和阻燃机理。结果表明:AIFR用量为25%时,EP阻燃性能达到UL94V—0级,氧指数28.4%;AIFR使EP热解提前,热解活化能降低,剩炭增加,红外光谱中吸收峰强度减弱;AIFR对EP的热解具有催化成炭作用;AIFR阻燃EP具有很好的膨胀发泡效果,剩炭的连续性、韧性和强度得到了明显改善。     

Cr2O3增效阻燃PP的制备及其热降解性能的研究

以Cr2O3为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP.研究了Cr2O3添加量对PP阻燃性能和协效作用的影响.结果表明:添加少量的Cr2O3可显著提高PP的阻燃性能.当MPP/PEPA/Cr2O3添加量分别为12%、8%和2%时,阻燃PP的氧指数高达31.5%.TGA、FTIR和Flynn-Wall法热降解活化能分析结果表明:添加Cr2O3可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用,使PP的活化能提高.     

聚硼硅氧烷阻燃PC/ABS合金的制备与其阻燃性能

通过极限氧指数和锥形量热分析研究了阻燃剂聚硼硅氧烷对聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（PC/ABS）合金的阻燃作用。结果表明,添加5 %（质量分数,下同）的聚硼硅氧烷可使PC/ABS合金的极限氧指数从24 %提高到28.6 %;添加聚硼硅氧烷可使火灾性能指数升高63 %,并且可减少燃烧过程中产生的烟、热及CO、CO2等有害气体,促进成炭,保护基体材料,缓和燃烧过程,降低火灾安全隐患。     

低烟阻燃ABS专用料的研制

研究了十溴联苯醚/四溴双酚A/三氧化二锑复合阻燃体系、氢氧化镁/硼酸锌/三氧化钼复合抑烟体系对(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)的阻燃、抑烟作用,以及增韧剂对低烟阻燃体系的增韧效果,制备了低烟阻燃ABS专用料。测试结果表明,该专用料抑烟、阻燃性能及综合力学性能良好,可满足家电、汽车等对低烟阻燃ABS专用料的要求。     

Thermal stability and flame retardance properties of acrylonitrile-butadiene-styrene/polyvinyl chloride/organophilic Fe-montmorillonite nanocomposites

In the article, acrylonitrile-butadiene-styrene/polyvinyl chloride/organophilic Fe-montmorillonite (ABS/PVC/Fe-OMT) nanocomposites were prepared by melt intercalation method. In order to determine if the presence of iron ion in the structure of organophilic montmorillonite (OMT) lattice can affect thermal, flame retardance and smoke suppressant properties in the ABS/PVC blends. ABS/PVC/organophilic natural montmorillonite (Na-OMT) nanocomposites were prepared as the comparable sample. Fe-MMT and Na-MMT were treated by cetyl trimethylammonium bromide (CTAB). The information on morphologies and structures of ABS/PVC/OMT nanocomposites was obtained using X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The thermal properties of the nanocomposites were characterized by thermogravimetric analysis, and flame retardant properties were obtained via limiting oxygen index (LOI), UL-94 vertical burning test and smoke density. The nanocomposites, based on Fe-OMT, exhibited better flame retardance, better smoke suppressant properties, and lower degradation degree than those of pure ABS/PVC blends and the ABS/PVC/Na-OMT nanocomposites.     

无卤阻燃PC/ABS合金性能及应用

通过非等温热失重方法对无卤阻燃剂双酚A双磷酸二苯酯(BDP)和Sb2O3及其复配体系,以及采用该类阻燃剂的聚碳酸酯(PC)/(丙烯腈/丁二烯/笨乙烯)共聚物(ABS)合金的热分解行为进行了研究;同时,对采用该类阻燃剂的PC/ABS合金的力学性能、阻燃性能进行了研究,并通过扫描电镜对加入BDP的PC/ABS合金的微观结构进行了研究.结果表明,BDP/Sb2O3为7/3、质量分数为10%时,合金的综合性能优良,氧指数达到29.5%,缺口冲击强度达到84.23 kJ/m2>;BDP对PC/ABS合金具有一定的增容效果.合金可用于汽车行业、电子电器等行业.     

核壳结构和层状结构改性剂对PC阻燃性能的影响

用自制的含蒙脱土、纳米SiO2、纳米CaCO3的改性剂与聚碳酸酯(PC)混合,通过锥形量热仪测试了PC合金的阻燃性能。结果发现PC合金的放热速率、质量损失速率、生烟速率等均显著降低,燃烧时间增加,说明改性剂对PC具有阻燃性。通过分析PC合金的燃烧性能,探讨了其可能的阻燃机理。研究表明,乳液聚合法制备的含有无机粒子的PC合金是一种阻燃效能高、环境友好且实际可行的阻燃体系。     

Improved flame resistance properties of unsaturated polyester resin with TiO2-MXOY solid superacid

Five SO₄^2-/TiO₂-M_XO_Y solid super acids (SSA: Cu@Ti:SSA, Zr@Ti:SSA, Fe@Ti:SSA, Mn@Ti:SSA, Mo@Ti:SSA) were successfully prepared by sol-gel method, and its chemical structure and element content were characterized by X-ray diffraction (XRD) analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Then, a compound flame retardant system containing SSA and ammonium polyphosphate/montmorillonite (AM) were was introduced into an unsaturated polyester resin (UPR) to enhance the flame retardance. The effect of SSA on the flammability and thermal stability of the UPR was evaluated by the limiting oxygen index (LOI), cone calorimeter test (CCT) and thermogravimetric analysis (TGA). The LOI results showed that the flame retardance of the UPR composites was significantly improved with the addition of SSA. Moreover, their heat release rate (HRR), total heat release (THR), the smoke production rate (SPR) and CO and CO₂ yield were much decreased. In addition, the initial decomposition temperature of UPR/AM/SSA was delayed, indicating that their thermal stability was increased, and the residual char of UPR/AM/SSA was also increased due to strong catalytic of SSA ability for esterification and dehydration. Furthermore, the microstructure of the residual char after combustion of the UPR composites was studied by the scanning electron microscopy (SEM), and it was found that the char layer structure was more continuous and dense after the addition of the SSA. In sum up, the synergistic effect between SSA and AM was the main factor for the great improvement of flame retardant of UPR composites.     

Flame‐retardant polycarbonate/acrylonitrile‐butadiene‐styrene based on red phosphorus encapsulated by polysiloxane: Flame retardance,thermal stability,and water resistance

Red phosphorus encapsulated by polysiloxane (MRP) was prepared, and the chemical structure and morphology of MRP were characterized by FTIR and TEM, respectively. A series of flame retardant polycarbonate/acrylonitrile‐butadiene‐styrene containing MRP (PC/ABS/MRP) were prepared via melt‐blending. The flame retardance of PC/ABS/MRP was investigated by limiting oxygen index (LOI) and UL‐94 test. It was shown that the LOI value was increased to 27.7 and UL‐94 achieved a V‐0 rating at a 15 wt % loading of MRP. Cone calorimetric results showed that the peak of heat release rate (PHRR) of PC/ABS/15% MRP decreased from 452.7 to 198.0 kW/m², and the total heat release decreased from 92.9 to 60.7 MJ/m² compared with virgin PC/ABS. Thermal stability analysis showed that the char yield of the PC/ABS/15% MRP increased from 0 to 16.1 wt % under air atmosphere, and from 15.2 to 27.4 wt % under nitrogen atmosphere compared to virgin PC/ABS, respectively. The sample PC/ABS/15% MRP also showed excellent water resistance of flame retardance in 70°C water for 168 h. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

低溴阻燃ABS材料的力学性能和阻燃性能

本文采用十溴联苯醚（ＤＢＤＰＯ）和三氧化二锑（Ｓｂ２Ｏ３）阻燃ＡＢＳ,并分别用磷酸酯、钛酸酯、硅烷等偶联剂对阻燃剂进行表面处理,发现随着阻燃剂用量的增加,复合物的阻燃性能逐渐提高,当溴比达到１０％时,材料在空气中点不燃;在提高阻燃性能的同时,材料的力学性能有所下降,尤其是冲击强度下降较明显。将阻燃剂用偶联剂处理后,材料的力学性能得到改善。本文还采用了母料法制备复合物,实验结果表明,采用母料法可进一步改善阻燃剂的分散性,材料的力学性能和阻燃性能都较好     

氧化亚酮和三氧化钼对PVC阻燃和抑烟作用

用锥形量热仪（CONE）研究Cu2O/MoO3体系对PVC的阻燃和抑烟协同效应可以同时获得气相和凝聚相的综合信息。实验结果表明：Cu2O/MoO3对PVC的总热释放量（THR），表现出了一定的协同阻燃作用，其原因是Cu2O/MoO3改变了PVC的热解途径，协同降低了PVC炭骨架的热裂解速度，增加了残余炭的生成量。综合分析可知，Cu2O/MoO3对PVC的阻燃协同作用有现在凝聚相中，抑烟协同作用同时表现在凝聚相和气相中。     

ABS阻燃性能测试中差热/热重-红外光谱技术的应用

分别采用氧指数和差热、热重－红外光谱技术对常用的ABS材料进行测试。结果表明，试验样品差热数据和氧指数数据有对应关系。差热／热重－红外光谱联用可以观测到ABS热分解过程和分解产物，纯ABS和阻燃ABS的分解过程明显不同。通过差热／热重－红外光谱数据可以获取更多的材料在高温下的变化信息，从而有利于对材料阻燃性能和阻燃危寄性进行预测和判断。     

增韧阻燃母粒的研制及其改性ABS的应用

分别采用马来酸酐接枝（乙烯／丙烯／二烯）共聚物（EPDM-g-MAH）、（苯乙烯／丁二烯／苯乙烯）嵌段共聚物（SBS）和（丙烯腈／丁二烯／苯乙烯）共聚物（ABS）与复合阻燃剂等研制了增韧阻燃母粒,讨论了各组分的选用和EPDM-g-MAH与SBS的增韧机理,考察了以EPDM-g-MAH、SBS和ABS为载体的增韧阻燃母粒改性的阻燃ABS的阻燃性能和力学性能。结果表明,以EPDM-g-MAH、SBS为载体的增韧阻燃母粒较之以ABS为载体的增韧阻燃母粒对ABS有明显的增韧效果。用以SBS为载体的增韧阻燃母粒改性的阻燃ABS已被用于生产电器插座、电动工具及家用电器等的外壳。