无卤膨胀阻燃剂在低密度聚乙烯中的应用研究

以干法合成的P-N无卤膨胀阻燃剂(IFR)为基础,配合聚磷酸胺(APP)并且将金属氧化物(ZnO)作为协效剂阻燃改性低密度聚乙烯(PE-LD)。采用扫描电子显微镜对该体系燃烧后的炭层结构进行了分析。通过红外光谱和X射线光电子能谱研究了该体系在不同温度热处理后的残炭组成,并分析了该膨胀型阻燃体系对PE-LD的阻燃机理。结果表明,PE-LD/IFR/APP/ZnO体系的极限氧指数可以达到27.9%,垂直燃烧性能达到UL 94V-0级。     

低密度聚乙烯无卤阻燃的研究

研究了微胶囊红磷（P）,聚磷酸铵（APP）,与其它阻燃剂,氯氧化铝（ATH）,三聚氰铵（MEL）,季戊四醇（PT）等复配物对低密度聚乙烯（LDPE）的阻燃效果。用硅烷交联改善阻燃体系的力学性能。结果表明：P／MEL／PE与ATH具有很好的阻燃协同作用,体系力学性能也得到改善。     

无卤膨胀阻燃聚乙烯的制备

使用自制磷氮系膨胀型阻燃剂(ANTI-10)与不同结构的聚乙烯制备了无卤膨胀阻燃聚乙烯。通过热失重、氧指数、垂直燃烧级数和扫面电镜对阻燃聚乙烯进行了表征。结果表明,该阻燃剂在不同结构的聚乙烯中均具有优异的阻燃性能;使用理论热分解曲线,就可以模拟阻燃改性材料的热分解行为;对于不同结构的聚乙烯材料,在添加了膨胀型阻燃剂后,其热分解过程不同。     

膨胀阻燃线型低密度聚乙烯阻燃性能的研究

为了解决线型低密度聚乙烯(LLDPE)易燃烧的问题,利用聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭剂(CFA)复配成膨胀阻燃剂,乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐(EAEM)作为弹性体加入到线型低密度聚乙烯(LLDPE)中,制备成膨胀阻燃聚乙烯材料。研究发现当膨胀阻燃剂添加量达到28%时阻燃效果最好,膨胀阻燃聚乙烯的氧指数达到31.0%,并能通过UL 94V-0级。通过对材料极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL 94)、热失重分析(TG)、锥形量热仪(CONE)、力学性能、扫描电镜(SEM)等分析手段对膨胀阻燃线型低密度聚乙烯的阻燃机理进行了分析。     

膨胀型双环笼状磷酸酯阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的研究

以作者自行合成的两种双环笼状磷酸酯Trimer和PEPA(其结构见正文 )为基的膨胀型阻燃剂阻燃乙烯 -醋酸乙烯共聚物 (EVA) ,测定了阻燃EVA的LOI和UL-94阻燃性能 ,并利用锥形量热仪 (CONE)测试了其释热速率 (HRR)、总释热量 (THR)、质量损失速率(MLR)、生烟量 (TSP)及有毒气体释放量等多种阻燃参数。阻燃EVA与纯EVA相比 ,HRR、THR及MLR分别降低约50%～70%、30%～40%及50%左右。     

膨胀型无卤阻燃材料的制备及其辐照交联工艺研究

采用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)作为无卤阻燃材料的基体,在基体材料中加入聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(DPER)复配组成的膨胀型阻燃体系以及硅酸盐类阻燃协效剂沸石(ZEO)和蒙脱土(MMT),熔融共混制备了EVA/APP/DPER/ZEO/MMT无卤阻燃材料,并对该材料进行一定剂量的辐照交联处理,最终得到了一种性能优良的辐照交联膨胀型无卤阻燃材料,可应用于电线电缆领域。     

无卤阻燃低密度聚乙烯复合材料的流变性能

采用熔融共混法制备了无卤阻燃低密度聚乙烯(LDPE/FR)复合材料。通过极限氧指数仪和毛细管流变仪等考察了LDPE/FR复合材料的阻燃性能和流变性能。结果表明:随着阻燃剂添加量的增加,LDPE/FR的阻燃性能逐渐提高,当阻燃剂的质量分数为25%时,阻燃体系的极限氧指数达28.3%;LDPE/FR熔体的表观黏度随着阻燃剂添加量的增加以及剪切速率的提升而降低,其非牛顿指数为0.42~0.70,属于典型的假塑性流体。     

尼龙6与低密度聚乙烯和乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的共混物

本文研究了尼龙6(N_6)/低密度聚乙烯(LDPE)共混物的热和力学性能以乙烯—醋酸酯共聚物作为第三组分对N6/LDPE共混物性能的影响。共混物的拉伸强度和拉伸模量随LDPE含量的增加而降低,而断裂伸长率随LDPE含量的增加而增加。LDPE的加入可以改进N6均聚物的流动性能。热分析结果表明,共聚物中LDPE含量在10％以内,N6的熔化热和结晶度基本不变。LDPE在N6/LDPE/EVA其混物中比在N6/LDPE共混物中有较低的熔化热,但其熔点在实验误差范围内保持不变。     

氢氧化镁对膨胀阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物性能的影响

考察了低添加量的氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯(EVA)、聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(DPER)复配组成膨胀型阻燃材料的力学性能、燃烧性能、加工性能的影响,通过以上研究,拓宽以APP为主的膨胀型阻燃剂用协效剂的选择范围,提高材料的阻燃效率、降低成本和添加量。结果表明:MH添加量为3份时,能够与膨胀阻燃体系形成良好协效作用,使氧指数提高,当添加量继续增加,产生了相反的作用,造成氧指数的急剧下降,而随着MH添加量的增加,阻燃材料的拉伸性能基本保持不变,硬度上升,熔体流动速率有小幅下降。     

无卤阻燃剂在LDPE/EVA共混物中的应用

以氢氧化铝为主阻燃剂,磷及氮化合物、硼酸盐和有机硅化合物作为阻燃增效剂,研究了LDPE/EVA共混物的阻燃性能和力学性能,并对各种阻燃剂的阻燃机理及阻燃效果作了研究.试验结果表明：氢氧化铝与阻燃增效剂有良好的协同效应,加入有机硅能够提高LDPE/EVA共混物的阻燃性能和加工性能.     

不同膨胀机理制备低烟无卤阻燃热收缩模缩套性能的研究

分别采用两种不同的磷-氮(P-N)膨胀型阻燃剂(IFR-A,IFR-B)、聚磷酸铵(APP)及红磷(RP)协同可膨胀石墨(EG)阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA),经辐照交联得到模缩套制品,对合成材料阻燃性能、力学性能进行测试分析,观察燃烧后残炭形貌,进而探讨阻燃体系的阻燃机理,同时研究了可膨胀石墨粒径对材料力学性能的影响。结果表明,EG与不同P-N阻燃剂间存在不同程度的协同效应,模缩套产品性能优异,低害环保,可应用于电线电缆及其附件领域。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6,用ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆;考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明:包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密,热稳定性提高;PP中添加25%ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到30,阻燃性达UL94V-0级,改性PP具有优越的综合性能,耐热水性优于国外同类产品。     

含磷硅高分子阻燃剂与聚磷酸铵对EVA的协效阻燃作用

研究了聚酯型磷-硅无卤阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃及力学性能的影响。结果表明,添加为40 %（质量分数,下同）的由EMPZR和APP所组成的复合阻燃剂得到的阻燃EVA材料,其极限氧指数达到28.6 %,垂直燃烧测试达到V-0级,拉伸强度为6.4 MPa,断裂伸长率达592 %。热失重分析测试表明,阻燃EVA材料的热失重速率较纯EVA有明显下降;成炭率显著提高,阻燃EVA在800 ℃时残炭量为15 % ,纯EVA仅为0.2 %。通过扫描电子显微镜对残炭形貌进行表征,以及对氧指数测试前后的阻燃EVA材料的红外图谱分析,表明EMPZR与APP在EVA中具有协效阻燃作用。     

膨胀型阻燃剂NP430对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响

采用膨胀型阻燃剂NP430填充三元乙丙橡胶(EPDM),研究其阻燃性能.结果表明:膨胀型阻燃剂NP430对EPDM具有很好的阻燃效果,外加酸源乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和碳源高苯乙烯(HS)树脂具有更好的协同阻燃作用.当EPDM/EVA/HS并用比为80/8.6/11.4、膨胀阻燃剂NP430用量为90份时,极限氧指数可达47.6.填充石蜡油会明显降低EPDM的阻燃性能,但不影响燃烧膨胀过程.而填充少量甲基丙烯酸锌、酚醛树脂等有机填料对EPDM的阻燃性能影响很小;填充炭黑、白炭黑、碳酸钙、可膨胀石墨等无机填料会导致燃烧产生的气体逸出,严重不利于膨胀过程,导致膨胀型阻燃剂不能发挥阻燃作用.     

聚磷酸铵／季戊四醇复合膨胀型阻燃剂阻燃ABS的研究

通过热重分析、扫描电子显微镜和氧指数等研究了由聚磷酸铵与季戊四醇组成的膨胀型阻燃剂(IFR)对ABS的阻燃作用。与传统的含卤阻燃ABS相比,热失重分析显示,IFR的加入使体系的残炭量显著增加,650℃时ABS的残炭量由不加IFR时的1.9%增至21.32%。扫描电子显微镜观测发现,经IFR阻燃的ABS在燃烧时形成了由无数封闭孔洞构成的蓬松焦化炭层,表明IFR对ABS具有良好的膨胀阻燃效果。在IFR含量为30%时,ABS的氧指数可达27.4%。     

动态硫化法制备无卤阻燃PE-LD/EPDM材料

针对高填充无机阻燃剂造成低密度聚乙烯（PE-LD）力学性能下降的问题,分别选择硫磺、过氧化物、酚醛树脂作为交联剂,采用动态硫化法制备了无卤阻燃PE-LD/三元乙丙橡胶（EPDM）复合材料。结果表明,硫磺作为交联剂,PE-LD/EPDM/硫磺/硫化促进剂TMTD/硫化促进剂DM/ZnO/抗氧剂的配比为60/40/1.6/2/1/0.5/0.5时,复合材料的力学性能最佳;与PE-LD/EPDM简单共混相比,采用硫磺体系通过动态硫化法制备的无卤阻燃材料的力学及阻燃性能均得到显著提高。当无机阻燃剂含量为45 %时,添加20 %的EPDM并采用动态硫化法制得无卤阻燃PE-LD材料具有很好的综合性能,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度分别为9.59 MPa、293.6 %、36.5 kJ/m2,极限氧指数为29.1 %,垂直燃烧达到UL94 V-0级。     

膨胀阻燃聚乙烯的研究

将可膨胀石墨（EG）和传统的膨胀阻燃剂（IFR）用于制备膨胀阻燃聚乙烯（PE）,采用极限氧指数对其阻燃性能进行了研究,探讨了2种阻燃剂之间的协同阻燃作用,并采用差示扫描量热仪和红外光谱对其热降解过程和炭层结构分别进行了分析。结果表明,EG和IFR对PE具有很好的协同阻燃作用,当其配比为1:1时,膨胀阻燃PE可获得较佳的阻燃性能,阻燃剂用量仅为30份就可使膨胀阻燃PE的极限氧指数达到31.5 %,远高于单一阻燃体系;在热降解过程中,复合膨胀阻燃体系仍表现出EG和IFR的特征降解过程,热降解成炭由二者的热降解产物构成,证实了二者之间的物理作用机理,物理膨胀炭层和化学膨胀炭层的结合有效增加了炭层的隔热、隔氧作用,有利于阻燃性能的改善。     

金属化合物对新型膨胀阻燃LDPE的协同作用

以新型的齐聚物式成碳剂(OCA)与多聚磷酸铵(APP)复配成新型膨胀型阻燃剂(IFR),采用氧指数测定仪(LOI)、垂直燃烧测定仪(UL)、热重分析仪(TGA)和红外光谱(FTIR)研究了碳酸镍(NC)、硼酸锌(ZB)和二氧化锰(MnO2)与LDPE/IFR体系的阻燃协同作用.结果表明:添加1％的金属化合物后,复合材料的氧指数值都有一定程度的提高,其中NC的效果最佳.TGA分析结果表明:金属化合物都能促使复合材料提前分解成碳,NC还能保留更多的残碳.FTIR分析表明:残碳中形成了聚芳烃和P-O-C、P-O-P的交联结构.     

无卤磷酸酯蜜胺盐聚合物膨胀型阻燃剂的合成及其应用

以五氧化二磷-淀粉-蜜胺为原料,合成了无卤环状类磷酸酯蜜胺盐聚合物(IFR),实验显示原料摩尔配比为1.4∶1∶2的IFR的阻燃性能最佳,该阻燃剂阻燃聚丙烯的极限氧指数(LOI)可以达到30.2。傅里叶红外光谱分析表明该阻燃剂具有环状结构,在热重分析中该阻燃剂表现出优异的热稳定性和很高的成碳性。以该阻燃剂掺入聚丙烯中,结果表明它是一种良好的阻燃剂。