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。     

永久抗静电PC/ASA复合材料的制备与性能

采用双螺杆挤出机制备了永久抗静电聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)复合材料，研究了永久抗静电剂(IPE U1)对PC/ASA复合材料抗静电性能、力学性能、热性能和流变性能的影响。结果表明：当IPE U1质量分数为10.0%时，PC/ASA复合材料的抗静电性能达到最佳；苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物能显著提升PC/ASA复合材料长期热老化后抗静电性能和力学性能的稳定性。     

多巴胺型核-壳结构无卤阻燃剂的制备与应用

采用SiO_2与多巴胺(DA)通过原位聚合法制备了核-壳无卤阻燃剂Si-PDA。将制备的核-壳无卤阻燃剂应用于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料中,对该复合材料进行了阻燃性能、力学性能、热稳定性能测试。结果表明:与添加SiO_2阻燃剂的复合材料相比,添加Si-PDA阻燃剂的复合材料的极限氧指数从30.1%提高到32.3%,垂直燃烧等级均达到V-0级。同时,复合材料的力学性能有所提升,热稳定性能增加,残炭量达到39.09%。     

DB-AO对POE/POE-g-MAH复合材料性能的影响

采用熔融共混方法制备乙烯-辛烯共聚物(POE)/马来酸酐接枝POE(POE-g-MAH)/十溴二苯醚-三氧化二锑(DB-AO)复合材料,研究DB-AO对POE/POE-g-MAH复合材料性能的影响。结果表明:DB-AO延缓基体的分解,复合材料表观热稳定性降低;DB-AO质量分数为15%时,复合材料阻燃级别达到FV-0级;随着DB-AO含量的增加,复合材料的热释放速率和质量损失速率有不同程度的下降;合适的DB-AO加入量有利于复合材料力学性能的提高。     

HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料的制备

采用直接共混法和母料共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/八异丁基笼形倍半硅氧烷(oib-POSS)复合材料。结果表明:oib-POSS可提高HDPE/SEBS的耐热性,其添加方式对HDPE/SEBS的耐热性影响不大;oib-POSS对HDPE的结晶温度与熔点影响较小,但结晶度随着oib-POSS用量的增加先上升后下降;采用母料共混法制备的HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料的力学性能明显优于HDPE/SEBS以及采用直接共混法制备的HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料。当w(oib-POSS)为4%时,HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料的综合性能最佳,拉伸强度与悬臂梁缺口冲击强度较HDPE/SEBS分别提高了13.82%,65.38%。     

MPP/PER膨胀型阻燃剂对TPU/EVA性能的影响

研究了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)膨胀型阻燃体系,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料阻燃、介电、力学性能及微观形貌的影响。结果表明,随着MPP在MPP/PER中的质量比增大,复合材料的阻燃性能呈先提升,后变差的趋势,击穿场强、体积电阻率、拉伸强度以及断裂伸长率呈先增大,后减小的趋势;当MPP/PER质量比为3/2时,复合材料的性能最佳,此时,复合材料的燃烧等级为V-0级且无滴落,燃烧后的炭层结构致密,氧指数为33%,击穿场强为21.9 MV/m,体积电阻率为5.521×10~8Ω·m,拉伸强度为5.61 MPa,断裂伸长率为513.21%,热稳定性得到提高。为研究TPU/EVA阻燃复合材料打下坚实的理论和实践基础。     

HDPE/改性蛭石复合材料的制备与气体阻隔性能研究

利用改性后的蛭石作为填充材料,通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/改性蛭石复合材料。研究了改性蛭石的添加量对复合材料热稳定性能、结晶性能、力学性能和氧气阻隔性能的影响。结果表明,相比纯HDPE,HDPE/改性蛭石复合材料仍能保持较好的拉伸强度,当含量为1%时拉伸强度为24.1 MPa,断裂伸长率先提高后下降,当含量为0.5%时断裂伸长率达到最高为535%;改性蛭石的加入提升了材料的韧性,当改性蛭石含量为1%时材料缺口冲击强度达到最高为45.8 kJ/m²;HDPE/改性蛭石复合材料的氧气阻隔性能明显提升,当改性蛭石含量为1%时材料的氧气阻隔性能达到最优,氧气渗透系数为6.9×10^-15 cm³·cm/(cm²·s·Pa)。     

无卤阻燃EVA电缆专用料的配方优化

通过基体树脂复配、自制相容剂(E-g-M)增容以及E-g-M与三元乙丙橡胶(EPDM)并用等途径对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)/微胶囊化红磷(RP)无卤阻燃电缆料(EMP)性能进行了优化.结果表明:EVA与高密度聚乙烯(HDPE)复配可有效提高EMP电缆料的拉伸强度,EVA与HDPE的质量比为3:1时,EMP/HDPE电缆料的拉伸强度可由7.2 Mpa提高到9.7 Mpa;当在EMP/HDPE电缆料中添加12份E-g-M时,EMP/HDPE电缆料的拉伸强度由9.7 Mpa增至12.8 Mpa,冲击强度由26.5 kJ/m~2升至29.4 kJ/m~2,断裂伸长率由63.7%增至97.8%,E-g-M对EMP/HDPE电缆料起到了同时增强、增韧的作用;当EMP/HDPE/E-g-M电缆料中加入5份EPDM时,EMP/HDPE/E-g-M电缆料的韧性得到了进一步提高,冲击强度和断裂伸长率分别增至35.8 kJ/m~2和162.2%,并且两者的加入对EMP电缆料的拉伸性能、阻燃性能及加工性能影响较小.对照低烟无卤阻燃护套料的技术性能标准(YD/T 1113-2001),EMP/HDPE/E-g-M/EPDM电缆料的力学性能和阻燃性能均高于该标准.     

多功能磷酸酯共聚物阻燃HDPE木塑复合材料的性能

以1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷、多聚磷酸、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂和三聚氰胺为原料合成磷酸酯共聚物，以其为阻燃剂对高密度聚乙烯（HDPE）/木粉（WF）木塑复合材料进行阻燃改性，并评价了阻燃剂含量对复合材料阻燃性能、力学性能和热性能的影响。结果表明：集酸源、气源和碳源为一体的磷酸酯共聚物的热稳定性明显高于常规磷系阻燃剂，阻燃剂含量为20%(w)时，HDPE/WF复合材料的垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级，极限氧指数高达31.5%，残炭量提高了21.5%(w)；随阻燃剂含量增加，复合材料的拉伸强度呈先上升后下降的趋势。     

PS/HDPE无卤阻燃复合材料的增韧研究

以弹性体为增韧剂,聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)为增容剂,聚磷酸铵、季戊四醇膨胀阻燃体系复配微胶囊化红磷为阻燃剂,制备了聚苯乙烯/高密度聚乙烯(PS/HDPE)无卤阻燃复合材料,考察了PS与HDPE配比、弹性体种类及用量、PS-g-MAH接枝率及用量对复合材料力学性能及微观结构的影响。结果表明:当PS:HDPE=75:25时,复合材料的冲击强度提高至1.41kJ/m2;SEBS与SBS配比为1:1.7时,可使PS/HDPE无卤阻燃复合材料的拉伸强度增至21.3MPa,冲击强度达到2.81kJ/m2;添加12份接枝率为3.7%的PS-g-MAH后,PS/HDPE/SEBS/SBS无卤阻燃复合材料的冲击强度达到了4.89kJ/m2。     

无卤阻燃和永久抗静电PA6复合材料的制备与研究

以二乙基次磷酸铝(ALPi)为阻燃剂,炭黑(CB)为抗静电剂,自制的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)母粒为增韧剂,聚酰胺6(PA6)为基体,通过熔融共混制备了无卤阻燃和永久抗静电PA6复合材料。研究了上述助剂对复合材料阻燃性能、抗静电性能及热降解动力学的影响。结果表明:当阻燃剂为15份时复合材料的氧指数达到31%;加入增韧剂EVA和CB后复合材料的电阻值下降8个数量级,EVA的加入有利于CB在复合材料中形成导电通路;阻燃剂的加入使材料的热降解过程减缓。     

PTW反应性增容PP/PET共混合金的热致形状记忆性能研究

选用乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PTW)作为反应性增容剂,采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/PTW共混合金。研究了组分含量、拉伸比、形变回复温度和时间对共混合金的形变回复率的影响。结果表明:少量PTW即可显著提高PP与PET之间的相容性,当拉伸比为80%,回复温度为170℃,回复时间为120 s时,PP/PET/PTW(质量比85/15/1)共混合金的形状记忆性能达到最优,形变回复率达到95%以上。     

凹凸棒土增强EVA/NBR阻燃复合材料的性能研究

以氢氧化镁（MH）和红磷（RP）为阻燃剂（FR）制备了乙烯醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)阻燃复合材料,并将凹凸棒土（AT）引入到EVA/NBR阻燃复合材料中,以提高其力学性能、耐油性、燃烧性能及热稳定性。结果表明,含有10 份（质量份,下同）AT的阻燃复合材料,其拉伸强度为10.4 MPa,断裂伸长率为627.1 %;浸油后拉伸强度变化率从-29.3 %降低到-13.2 %,断裂伸长率变化率从-25.2 %降低到-8.6 %,且质量增大变化率从10.7 %降低到3.4 %;极限氧指数达到了32.2 %,UL 94垂直燃烧从无等级提高到V 0级;700 ℃时残炭量从29.3 %提高到35.6 %;浸油前后断面观察发现,加入AT后阻燃复合材料的断面更加致密。     

PA6/季膦盐改性MMT纳米阻燃复合材料的制备及性能研究

首先采用十六烷基三苯基溴化磷改性处理后的蒙脱土(PMMT)与己内酰胺原位聚合,制得聚酰胺6(PA 6)/PMMT纳米复合材料,然后加入三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)/聚磷酸铵(APP)复合阻燃体系(cMPA),采用熔融共混的方式制备了PA 6/PMMT/cMPA纳米阻燃复合材料,考察了复合材料的阻燃性能、热稳定性能、力学性能。结果表明:PMMT在PA 6中主要以插层/剥离型结构存在;添加PMMT质量分数2.5%,cMPA质量分数7.5%,PA 6/PMMT/cMPA纳米阻燃复合材料燃烧时的释热速率、质量损失速率、点燃时间、总释放热均大幅减小,极限氧指数提高至30.4%,燃烧等级达到UL94 V-0级,拉伸强度为89.5 MPa,弯曲强度为138.1 MPa,弯曲模量为2 735 MPa,优于纯PA 6的力学性能,且热稳定性与纯PA 6的接近。     

增容剂对竹粉/HDPE复合材料力学性能及流变性能的影响

分别以马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)、马来酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物(MAPOE)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为相容剂,通过熔融共混方法制备高密度聚乙烯(HDPE)/竹粉复合材料。采用万能材料试验机、维卡软化点测量仪和旋转流变仪对该共混物力学性能和流变性能进行详细研究。结果表明,MAPE对竹粉/HDPE复合材料具有很好的增容效果:加入10%MAPE时,复合材料的拉伸强度达到33.3 MPa,提高了50.8%;弯曲强度为46.3MPa,提高了20.0%;缺口冲击强度达到10.22 kJ/m2,提高了95.0%,同时吸水率也得到改善,从0.71%下降至0.62%。流变实验结果表明,MAPE和EAA增容竹粉/HDPE复合材料的黏度较低,而MAPOE体系黏度较高,加工性能变差。     

4A分子筛对EVA/APP/PETA复合材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)和聚对苯二甲酰乙二胺(PETA)复配制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/膨胀型阻燃体系(IFR)复合材料,通过极限氧指数仪、热失重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)分析了4A分子筛对复合材料的阻燃性能、热稳定性能和复合材料残炭表面形貌的影响。结果表明,当4A分子筛添加量为2%时,复合材料的极限氧指数达39%,比未添加4A分子筛的提高了4%,垂直燃烧达到V-0级。SEM表明,4A分子筛的加入提高了样品残炭表面致密度。     

ADP/A-SEP复配体系对EVA/MPE线缆复合材料的改性研究

采用乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对海泡石(SEP)进行表面处理制得A-SEP,并同二乙基次磷酸铝(ADP)复配用作乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/茂金属聚乙烯(MPE)线缆复合材料的阻燃改性剂。考察了ADP/A-SEP复配体系组成对EVA/MPE线缆复合材料拉伸性能、阻燃性能和加工流动性的影响。结果表明,ADP虽能明显改善EVA/MPE线缆复合材料的阻燃性能,但对拉伸性能负面影响较大。A-SEP同ADP具有较好的协效阻燃效果,且能够同时改善EVA/MPE线缆复合材料的拉伸性能。当ADP添加量为25%、A-SEP添加量为3%时,EVA/MPE线缆复合材料的拉伸强度与断裂伸长率分别为11.43 MPa和689%;极限氧指数(LOI)达到32%,初始热降解温度和残炭率分别为352.89℃和5.75%,体积电阻率为2.63×10¹³Ω·cm。此外A-SEP添加量不超过3%时,其对EVA/MPE/线缆复合材料的加工流动性影响不大。     

EVA对Mg(OH)_2/PP/HDPE复合材料的性能影响研究

将Mg(OH)2用硬脂酸进行表面改性后,利用熔融共混法制备Mg(OH)2/聚丙烯(PP)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并在复合材料制备过程中添加少量乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。研究了EVA含量对复合材料性能的影响,采用综合热分析仪及扫描电子显微镜分析了复合材料热性能和微观形貌。结果表明,EVA添加5%时,复合材料冲击强度达到52.4 kJ/m2,熔体质量流动速率达到2.90 g/10min,且熔体流动活化能降低到30.94 kJ/mol,复合材料的热稳定性得到提高。     

新型低烟无卤阻燃电缆料的制备及表征

研究了以磷酸三甲苯酯(TCP)、水滑石(LDHs)、氢氧化铝(ATH)复配得到的复合阻燃剂对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM:AV含量大于40%)性能的影响。分别通过氧指数、水平燃烧和拉伸性能测试考察了TCP/LDHs/ATH/EVM复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,当TCP/LDHs/ATH/EVA为20/35/35/100(质量份数)时,复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.2,阻燃级别为FH-1;断裂伸长率达到280%,拉伸强度达到11.0MPa。此复合材料可用于制造阻燃电缆。     

BP神经网络在POE-g-MAH/HDPE增韧PA6研究中的应用

运用BP神经网络研究了马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)对尼龙6(PA6)的增韧作用,并在此基础上建立了PA6/POE-g-MAH/HDPE复合材料各组分用量与复合材料冲击强度的关系模型。结果表明:该模型和实验结果基本吻合,可信度较高;当POE-g-MAH质量分数为12%,HDPE质量分数为16%时,PA6的缺口冲击强度达到95.02 kJ/m2。