PP/SEBS/MH复合材料的制备及其性能研究

采用极限氧指数（LOI）和热重分析（TGA）研究了聚丙烯（PP）/氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）/氢氧化镁（MH）复合材料的阻燃性能和热降解行为;探讨了SEBS和MH分别对PP/SEBS共混体系和PP/SEBS/MH复合材料力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明：PP/SEBS/MH复合材料的力学性能和加工流动性能随着MH的质量分数增加而降低;复合材料高温下的热稳定性得到提高,MH分解吸热降低材料的热降解速率;MH以吸热方式在凝缩相和气相中发挥阻燃作用,复合材料阻燃性能得到提高,当MH的质量分数为60%时,LOI可达26.3%。     

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。     

原位聚合法制备热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管复合材料及其性能研究

采用原位聚合法制备了热塑性聚氨酯/多壁碳纳米管(TPU/MWNT)复合材料,利用热重分析(TGA)、体积电阻率测试、维卡软化点测试、力学性能测试,研究了多壁碳纳米管(MWNT)质量分数对复合材料热稳定性、导电性以及力学性能的影响。结果表明,经酸化处理的MWNT可以显著提高复合材料的热稳定性和力学性能,质量分数为0.8%的TPU/MWNT复合材料具有最优异的热稳定性和力学性能。同时,一定含量的MWNT能够搭建三维网络结构,使材料的导电性和耐热性也得到了显著提高。     

耐老化无卤阻燃TPU复合材料的制备与性能研究

将不同质量比的间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]/三聚氰胺氰尿酸盐(RDX/MCA)复配阻燃剂添加到热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中,通过共混挤出制备了无卤阻燃TPU复合材料。采用极限氧指数(LOI)和垂直燃烧测试(UL 94)评估了复合材料的阻燃性能,利用万能拉力试验机测定了复合材料的力学性能,同时通过热氧老化、UV老化及水解老化实验考察了复合材料的耐老化性能。结果表明:当复配阻燃剂用量为15%、RDX与MCA的质量比为1:1时,TPU复合材料通过UL 94V-0级(1.6 mm)垂直燃烧测试,LOI达到28.1%,拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别为23.8 MPa、566%和95 kN/m。此外,复合材料分别经热氧老化、UV老化及水解老化168 h后,阻燃性能无明显变化,力学性能保持率均在75%以上,具有较好的耐老化性能。     

DOPO阻燃PLA/BF复合材料的制备与性能研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为阻燃剂,制备了聚乳酸/竹纤维(PLA/BF)阻燃复合材料,并通过极限氧指数(LOI)测试、热重分析、力学性能测试和扫描电镜(SEM)分析等手段考察了阻燃剂DOPO对复合材料阻燃性能、热降解行为及力学性能的影响。结果表明:DOPO对PLA/BF复合材料具有良好的阻燃效果。其中当DOPO用量达到4%时,复合材料的LOI由DOPO添加前的22.5%增至29.5%,材料的阻燃性能得到明显提升;同时,复合材料的热稳定性也明显提高,其最大热分解温度由331℃升至357℃,DTG曲线面积明显减小。     

PP-g-MAH增容PBT/Mg(OH)_2阻燃复合体系

采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)增容氢氧化镁(MH)阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合体系。通过母料法的运用大大提高了MH的用量,并考察了乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMG)对复合体系性能的调节作用,通过UL94垂直燃烧和极限氧指数(LOI)测试复合体系的阻燃性能,并用热重分析仪、动态力学分析仪和扫描电镜(SEM)分析PP-g-MAH、EMG对复合体系阻燃性能和力学性能的影响。实验表明,PP-g-MAH的加入显著改善了复合体系的加工性能,并且当PP-g-MAH为4%(质量分数,下同),EMG为2%,MH为50%时,PBT的LOI为36.1%,UL94垂直燃烧通过V-0级,并基本保持了PBT的力学性能。     

氢氧化铝/氢氧化镁复配提高乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃性能

研究了不同质量比的氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)燃烧性能的影响,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、热失重分析和锥形量热测试研究了EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明,固定ATH和MH的添加量为60%(质量分数,下同),ATH/MH=2/1(质量比,下同)时,EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能最好,极限氧指数从18.3%提高到34.3%,达到UL 94V-2级别,热释放速率和热释放总量均有明显下降。     

氢氧化镁阻燃剂填充EVA共聚物力学性能研究

研究了普通氢氧化镁、六角片状氢氧化镁和硬脂酸(SA)改性氢氧化镁分别填充到乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)中制得的复合材料的力学性能。用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对3种类型氢氧化镁及EVA/氢氧化镁复合材料的结构和形貌进行了分析。结果表明:相比普通氢氧化镁,六角片状氢氧化镁和SA改性的氢氧化镁有效地降低了表面极性,大大降低了对复合材料的力学性能的影响;4%(质量分数)SA改性氢氧化镁在EVA树脂中的分散性均匀,填料表面与树脂表面的界面黏结性较好;氢氧化镁(MH)粉体的加入增加了EVA/MH复合材料的拉伸强度,其中4%(质量分数)SA改性氢氧化镁粉体对复合材料拉伸强度的影响最大,六角片状氢氧化镁影响最小;氢氧化镁粉体填充量达到60质量份(60质量份氢氧化镁填充至100质量份EVA中)时,断裂伸长率降低到100%以下,复合材料力学性能急剧恶化。     

有机硅对LLDPE/MH/有机硅无卤阻燃复合体系性能的影响

以氢氧化镁(MH)为主阻燃剂、有机硅为协效阻燃剂,制备了无卤、低烟线型低密度聚乙烯(LLDPE)阻燃材料,利用氧指数(OI)和力学性能测试探讨了阻燃剂复配对该复合材料力学性能及阻燃性能的影响,并通过热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)考察了材料的结构和性能。结果表明:有机硅起到了协同阻燃的作用,在有机硅质量分数为6%时,复合材料的阻燃性能达到最佳,同时具有较好的力学性能。     

丁香油酚改性环磷腈对氢氧化镁阻燃EPDM性能影响的研究

合成了丁香油酚改性的环磷腈衍生物(Eu HCTP),并通过傅里叶红外光谱、核磁共振光谱等测试方法对合成的Eu HCTP进行了成分分析与结构表征,研究了其对三元乙丙橡胶/氢氧化镁(EPDM/MH)复合材料的阻燃和力学性能的影响。应用氧指数测定仪、热重分析仪和万能材料试验机对EPDM/MH的性能进行了测试。研究结果表明,Eu HCTP能够提高复合材料的热稳定性、阻燃性能和韧性。当添加6%的Eu HCTP时,复合材料的极限氧指数(LOI)为29.5%,达到难燃级别,其断裂伸长率提高至713%,但其拉伸强度降低。     

氢氧化镁粒径对阻燃聚乙烯复合材料性能的影响

以三种粒径的氢氧化镁(1.5、3.1以及6.4μm)为阻燃剂,氢氧化镁与低密度聚乙烯共混,制备聚乙烯/氢氧化镁阻燃复合材料。研究氢氧化镁的粒径对复合材料力学性能、电学性能、阻燃性能以及热稳定性的影响。结果表明：当氢氧化镁粒径增至6.4μm,复合材料的拉伸强度与断裂伸长率分别降至14.2 MPa和199.0%。随着氢氧化镁粒径的增加,复合材料的阻燃性能逐渐提高。当氢氧化镁粒径增至6.4μm,复合材料的最大热释放速率降至350 kW/m²以下,氧指数(LOI)提高至22.8%。随着氢氧化镁粒径增加,复合材料的电学性能明显下降,介电损耗明显增加,体积电阻率由6.9×10¹³Ω·m降至1.5×10¹³Ω·m。综上分析,当氢氧化镁粒径为3.1μm,复合材料的综合性能最佳。     

有机化坡缕石黏土-膨胀型阻燃聚丙烯复合材料的制备及性能

制备了优异阻燃性能(LOI36%)兼具良好力学性能的膨胀型阻燃聚丙烯复合材料OPGS/PA-APP/PP。将有机化坡缕石黏土引入到哌嗪-多聚磷酸铵(PA-APP)膨胀型阻燃(IFR)聚丙烯(PP)复合材料中,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重分析法(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、通用电子万能试验机研究了有机化坡缕石黏土添加量对PA-APP阻燃聚丙烯复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,添加质量分数为2%的有机化坡缕石黏土提高了该复合材料的阻燃性能和力学性能。此外,所制备样品经垂直燃烧测试可达到阻燃V-0级别。实验证明,有机化坡缕石黏土在膨胀型阻燃聚丙烯复合材料中具有明显的协效阻燃作用。     

MCA与MH阻燃PA-6复合材料性能研究

分别以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和氢氧化镁(MH)为阻燃剂制备了聚酰胺6(PA-6)阻燃复合材料,研究和对比了MCA和MH对复合材料的阻燃性能、力学性能影响.结果表明,当MCA和MH用量同为20份时,PA-6/MCA复合材料的极限氧指数(LOI)达到30.5%,而PA-6/MH复合材料的LOI仅为23.5%,说明MCA的阻燃效率比MH高.同时,PA-6/MCA复合材料的拉伸强度为66.8 MPa,是PA-6/MH复合材料的1.14倍.熔体流动速率PA6/MCA复合材料熔体流动速率达74 g/10min,是PA-6/MH复合材料的4.9倍.     

环氧抗滑表层阻燃剂用量优化研究

通过力学性能、流变性、燃烧性和热稳定性测试研究了氢氧化镁(MH)及十溴二苯乙烷/三氧化二锑(DBDPE/AO)复合阻燃剂对应用于路面抗滑层的环氧胶结料性能的影响.结果表明,相同含量下DBDPE/AO的阻燃效果较好,随其掺量增大,环氧材料的氧指数增幅明显高于添加MH的体系,当其掺加质量分数为16％时,体系氧指数达到31....     

三氧化二锑协效MH阻燃EVA复合材料的研究

利用垂直燃烧(UL94)、极限氧指数(LOI)、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等方法研究了三氧化二锑(Sb_2O_3)在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)体系中的协效阻燃作用与机理。结果表明,当阻燃剂MH/Sb_2O_3的总添加量为57%时,EVA/MH/Sb_2O_3复合材料通过UL94 V-0级,氧指数达到33. 5%。与EVA/MH复合材料相比,EVA/MH/Sb2O3复合材料的热稳定性较好,残炭量更高; EVA/MH/Sb_2O_3复合材料炭层表面孔洞少,封闭效果好,导致阻燃性能更好。     

聚磷酸铵改性方式对热塑性聚氨酯弹性体性能影响

为了得到同时具有良好阻燃性能和力学性能的热塑性聚氨酯弹性体复合材料，首先通过在湿法球磨过程中引入3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)制备了改性聚磷酸铵(WMAAPP)，同时将单独湿法球磨改性的聚磷酸铵(WMAPP)和溶液法引入KH550改性的聚磷酸铵(MAAPP)作为对比样品，分别将上述三种改性的聚磷酸铵以5%的含量添加到热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中，通过极限氧指数(LOI)测试、UL 94垂直燃烧测试、锥形量热测试以及拉伸性能测试研究其在阻燃性能和力学性能方面的区别。结果表明，TPU/WMAAPP具有最高的LOI值为28.9%，并且在锥量测试中其热释放速率峰值(pk-HRR)、总热释放量和总烟释放量是所有改性聚磷酸铵(APP)样品中最低的，分别为309 kW/m2,68 MJ/m2,1 393 m2/m2。值得注意的是，仅添加5%WMAAPP的TPU比添加7.5%APP的TPU的pk-HRR还要低。在拉伸测试中，TPU/WMAAPP的拉伸强度和断裂伸长率较TPU/APP均有所提高。研究结果表明，与其他的改性方式相比，在湿法球磨过程中引入KH550制备的改性聚磷酸铵可以使阻燃TPU...     

层状阻燃结构对PBT/IFR复合材料性能的影响

通过熔融共混和模压成型技术制备了聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/膨胀型阻燃剂(IFR)共混和层状复合材料,其中层状复合材料为3层阻燃结构,内层为非阻燃层(纯PBT),内层外面两层为阻燃层(PBT/IFR)。通过UL94垂直燃烧、极限氧指数(LOI)以及拉伸和冲击性能测试对比分析了两种复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,与PBT/IFR共混复合材料相比,PBT/IFR层状复合材料的阻燃性能提高幅度更大,虽然低IFR含量下其力学性能低于共混复合材料,但随着IFR含量增加,力学性能下降幅度更小。当层状复合材料中的阻燃层/非阻燃层/阻燃层的厚度比为1.5 mm/1 mm/1.5 mm,即IFR质量分数为22.5%时,其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度与相同IFR用量下的共混复合材料相当,而阻燃性能与IFR质量分数为30%的共混复合材料相当,其UL 94阻燃等级达到V–0级,LOI提高到24.4%。这表明,采用层状阻燃可控受限结构,可在较低的IFR用量下更好地提高PBT/IFR复合材料的阻燃性能,同时减缓了力学性能下降的幅度。     

环氧树脂电子封装材料的阻燃改性

在环氧树脂(EP)中添加氢氧化镁和氧化铝两种阻燃剂,研究了不同的阻燃剂对EP的阻燃性的影响。结果表明,当氢氧化镁的体积分数为15%时,EP复合材料的极限氧指数为35%,已达到极难燃塑料要求。当氢氧化镁的体积分数为15%时,EP复合材料的燃烧等级已达到UL 94 V–1级。当氢氧化镁和氧化铝添加的体积分数相同时,添加氢氧化镁的EP复合材料的LOI明显高于添加氧化铝的EP复合材料。纯EP的质量保持率为20%,加入氧化铝的EP复合材料的质量保持率为30%左右,加入氢氧化镁的EP复合材料的质量保持率为40%左右,氢氧化镁使EP的阻燃性能得到很大改善。     

MWNTs/卤-锑阻燃体系对PA6性能的影响

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/多壁碳纳米管/十溴二苯乙烷-三氧化二锑(PA6/MWNTs/DBDPE-Sb2O3)阻燃复合材料,通过极限氧指数测试(LOI)、垂直燃烧测试(UL 94)、热重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)、力学性能测试等方法研究了不同质量比的MWNTs/卤-锑阻燃体系对PA6/MWNTs/DBDPE-Sb2O3复合材料阻燃性能、热稳定性、力学性能以及非等温结晶行为的影响。结果表明:MWNTs的加入起到异相成核剂的作用,提高了复合材料的结晶速率且改变复合材料的晶型,同时使复合材料的热稳定性能得到改善。其中,当MWNTs含量为1%、DBDPE-Sb2O3含量为15%时,PA6/MWNTs/DBDPE-Sb2O3复合材料的LOI可达30.72%,垂直燃烧等级达到FV-0级,同时复合材料具有较好的力学性能。     

具有高效阻燃和抑烟性能的聚苯乙烯建筑塑料的制备与性能研究

将氢氧化镁(MH)通过十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性制备了改性氢氧化镁(MMH)阻燃剂,将其与聚苯乙烯(PS)进行混融得到阻燃PS复合板材。对阻燃PS复合板材的微观形貌、力学性能、热稳定性以及阻燃性能进行了分析。结果表明:MMH在PS基体中分散较好,且PS-MMH-3具有最佳的拉伸强度和断裂伸长率,极限氧指数(LOI)相比于纯PS提高44.3%,且燃烧速率较慢,说明PS-MMH-3具有较好的阻燃性能。