阻燃型LGF/PA6复合材料的制备及阻燃机理研究

利用溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备新型卤素阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/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)、红外光谱分析(FTIR)等方法研究了BER协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响。结果表明:在BER与Sb2O3的协效阻燃体系质量分数为12%时,可使FR/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为23.9%,且力学性能表现为最佳。锥形量热与热失重分析均表明:BER协同Sb2O3能提高FR/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。红外光谱和锥形量热分析表明:LGF/PA6与FR/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BER协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用。     

溴代三嗪阻燃剂对LGF/PA6复合材料阻燃机理及降解行为的影响

利用溴代三嗪(BrN)协同三氧化二锑(Sb2O3)制备N-Br-Sb阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(BrN/LGF/PA6),通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热重分析法(TGA)、锥形量热分析(CONE)、红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)等方法研究了BrN协同Sb2O3对长玻纤增强尼龙6复合材料阻燃性能影响.结果表明,在BrN与Sb2O3的协效阻燃体系添加量为16％时,可使BrN/LGF/PA6复合材料的阻燃等级达到FV-0级,LOI为26.9％.锥形量热与热失重分析均表明,BrN协同Sb2O3能提高BrN/LGF/PA6复合材料的高温下热稳定性,促进PA6分解成炭,从而起到良好的阻燃作用.红外光谱、扫描电镜和锥形量热分析表明,LGF/PA6与BrN/LGF/PA6复合材料热处理后的炭层结构不完全相同,说明了BrN协同Sb2O3不仅在气相发挥阻燃作用,在固相也同样发挥阻燃作用.     

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。     

阻燃长玻纤增强尼龙-6的研究进展

综述了阻燃长玻纤增强尼龙-6材料燃烧过程中的"烛芯效应"以及燃烧特性,重点总结了适用于该种材料的各种阻燃体系,包括阻燃剂类型、改性研究成果。根据近年来国内外阻燃长玻纤增强尼龙-6的现状,介绍了综合发展趋势。     

热氧老化对溴化聚苯乙烯阻燃LGF/PA6复合材料表层结构性能的影响

研究了160℃条件下,不同热氧老化时间对溴化聚苯乙烯与三氧化二锑复配阻燃长玻纤增强尼龙6复合材料(FR/LGF/PA6)表面热稳定性、结晶度及表面形貌、结构变化的影响,并采用热重分析、差示扫描量热法分析、傅里叶红外光谱技术和扫描电子显微镜在热与氧共同作用下对FR/LGF/PA6复合材料表层结构与性能的影响进行了表征。结果表明:热氧老化导致的FR/LGF/PA6复合材料表层基体分子链的断裂、降解以及形成的微裂纹、凹坑是导致表层复合材料熔融温度、结晶度、热稳定性降低以及表面结构变化的主因。热氧老化处理50 d后,FR/LGF/PA6复合材料表层结构的结晶度减小25.4%,且易形成生色基团使材料发生黄化。     

卤-锑协同阻燃机理研究进展

详细论述了卤－锑阻燃协同体系的阻燃机同机理，以及卤－锑阻燃机理方面的研究新进展。     

溴锑阻燃体系对PS-HI／有机蒙脱土复合材料的阻燃性研究

采用熔融法制备包括溴锑阻燃剂（TBBPA—Sb2O3）和有机蒙脱土（OMMT）并用体系的阻燃PS-HI复合材料；利用琏于耗氧原理的锥形量热仪测试并分析复合材料的燃烧性能，用扫描电子显微镜表征复合材料的微观结构肜貌，结果表明：TBBPA-Sb2O3与OMMT并用阻燃的PS-HI复合材料热释放速率、峰值热释放速率、平均热释放速率以技中烟速率均明显降低，火灾性能指数明显增加；形成的PS-HI／OMMT复合材料与TBBPA—Sb2O3体系之间具有阻燃协同效应，当TBPA—Sb2O3添加7．5份和2．5份，OMMT添加5份时，三者之间的阻燃协同作用最佳。     

PBA/OMMT制备及其对PA6力学性能的影响

用十二烷基磺酸钠(SDS)将Na基蒙脱土(MMT)改性成有机蒙脱土(OMMT),采用原位聚合法制备了聚丙烯酸丁酯(PBA)/OMMT,并将其按适当比例添加到尼龙6(PA6)中。通过红外光谱仪、差示扫描量热仪等表征了OMMT、PBA/OMMT的结构,并检测了PA6/PBA/OMMT复合材料的力学性能。结果表明:添加5%的PBA/OMMT后,PA6/PBA/OMMT复合材料的拉伸强度提高了23.1%,缺口冲击强度的降低幅度有所减缓。     

新型烷基次膦酸铝对PA6/LGF复合材料性能影响

通过热重分析、极限氧指数及力学性能测试分析不同含量的二异丁基次膦酸铝(APBu)对PA6/LGF复合材料热性能、阻燃性能、力学性能的影响。结果表明,随着二异丁基次膦酸铝含量的增加,PA6/LGF/APBu复合材料的初始分解温度、最大分解温度均较PA6/LGF复合材料逐渐降低,而最大分解速率逐渐降低,复合材料成炭率略有增加。而且,PA6/LGF/APBu复合材料随着二异丁基次膦酸铝含量的增加其阻燃性能逐渐增强,但拉伸强度和弯曲强度呈逐渐降低趋势,而冲击性能保持超韧状态。     

IFR/OMMT协同阻燃长玻纤增强聚丙烯的阻燃性能和热稳定性能研究

以膨胀阻燃剂(IFR)和有机蒙脱土(OMMT)协效阻燃剂对长玻纤增强聚丙烯复合材料(LGFPP)进行阻燃改性,研究OMMT与IFR阻燃剂的协同效应对LGFPP阻燃性能和热稳定性能的影响。采用氧指数(LOI)和热失重分析(TGA)表征LGFPP的阻燃性能和热稳定性能,并通过扫描电镜(SEM)观察燃烧后的炭层形貌。结果表明,OMMT的加入提高了LGFPP/IFR体系的阻燃性能和热稳定性能;当OMMT添加量为2%时,体系的氧指数达到24.2%,燃烧后的残炭物形成致密的硅酸盐保护层。     

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。     

一种新型次膦酸盐阻燃PA6的制备及其阻燃性能

采用新型阻燃荆苯基次膦酸铝和MC复配阻燃体系对玻纤增强PA6进行阻燃改性.通过热失重分析研究了引入阻燃剂对PA6热分解过程的影响;通过氧指数和垂直燃烧测试研究PA6复合体系的阻燃性能.结果表明:当阻燃剂添加量为18%时,玻纤含量为30%的改性PA6的氧指数和垂直燃烧测试分别达到32%和V-0级.     

阻燃LGFPP的阻燃性能研究

将有机蒙脱土(OMMT)和水滑石(LDH)分别与膨胀阻燃剂(IFR)构成阻燃体系,对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料进行阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)和锥形量热仪(CONE)测试,对比研究了两种体系阻燃LGFPP的阻燃性能及阻燃机理。结果表明:当OMMT质量分数为2%时,复合材料的LOI达到最大值24.2%,且垂直燃烧达到了UL-94 V-0级;当LDH质量分数为1%时,LOI达到最大值23.3%,而垂直燃烧等级仍为V-1级。以炭层阻隔的IFR/OMMT体系比以稀释阻燃的IFR/LDH体系更加有效地改善LGFPP的阻燃性能。     

UV老化对ZnO填充PA6/LGF复合材料性能的影响

用熔融共混法制备出长玻璃纤维(LGF)含量为30%的LGF增强尼龙6(PA6)/ZnO(PA6/LGF/ZnO)复合材料,并采用氙灯紫外(UV)老化法研究了ZnO含量为0%~8%及UV老化时间为0~800 h对复合材料力学性能和结晶性能的影响。结果表明,经UV辐照后,PA6/LGF/ZnO复合材料的拉伸强度升高,韧性下降,其中当ZnO添加量为6%时,复合材料在800 h老化后的拉伸强度和缺口冲击强度保留率较未添加ZnO的复合材料分别提高了5.39%和4.98%。SEM分析表明在UV老化过程中,LGF与PA6基体之间的界面并未受到明显破坏,老化主要集中发生在PA6基体上。随着老化时间的延长,PA6/LGF复合材料中的PA6出现UV交联而使其结晶度从26.19%降低至20.70%;对于ZnO含量为6%的PA6/LGF/ZnO复合材料,老化800 h后其结晶度仅从22.92%下降至21.34%,PA6/LGF/ZnO复合材料整体上的结晶性能趋于稳定。     

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。     

无卤阻燃PP/APP/PTP/PER阻燃性能和热性能

采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧试验和热失重(TG)等手段分析了含磷三嚷环聚合物(PTP)对阻燃聚丙烯的阻燃性能及热性能的影响.结果表明,PTP有助于聚丙烯阻燃性能的提高;当添加29%(质量分数)多聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/PTP阻燃剂时,阻燃聚丙烯LOI达到28.4%,UL-94阻燃级别达到V-0级,700℃时在氮气和空气中阻燃聚丙烯残炭率分别为25.5%和20.3%.     

PA6/GF/环氧树脂复合材料性能的研究

利用PA6及玻璃纤维(GF)作原料,采用环氧树脂作为界面相容剂,研究了环氧树脂和加工工艺对PA6复合材料力学性能的影响。结果表明:加入不同环氧树脂,采用一步法制备的PA6复合材料性能差异很大;采用二步法制备的PA6复合材料性能差异较小,环氧树脂与PA6发生反应,能明显提高基体PA6的力学性能GFPA。     

新型磷氮阻燃剂对尼龙6的阻燃作用

研究了一种基于烷基次磷酸铝的新型磷氮阻燃剂(OP)对尼龙6(PA6)的阻燃作用。试验结果表明:该阻燃剂对PA6具有良好的阻燃作用,当其添加质量分数为25%时,PA6的氧指数(LOI)大于30%,阻燃级别达到FV-0级,燃烧时材料的热释放速率、质量损失速率和总热释放量明显降低。热重分析结果表明:OP改变了PA6的热降解过程,使之成炭化学反应提前,形成的炭层通过隔热和隔氧而产生阻燃作用。添加OP对材料的机械性能有些影响,如弯曲强度和弯曲模量有所增加,而拉伸强度和冲击功有所下降,但影响不大。     

天然纤维及其聚合物基复合材料阻燃改性研究进展

因具有较高的强度和模量、生态环保、价格低廉等特点,天然纤维及其增强复合材料在民用及汽车工业中的高附加值应用越来越多。然而易燃性一直是天然纤维及其增强聚合物基复合材料应用过程中不可避免的诟病,因此相应产品的阻燃研究受到人们越来越多的关注。本文综述了天然纤维及其聚合物复合材料阻燃改性的研究现状,并对其发展和应用前景进行了展望。