焦磷酸哌嗪膨胀型阻燃剂在环氧树脂中的阻燃性能研究

以环氧树脂(EP)为基体,加入非聚磷酸铵(APP)膨胀型无卤阻燃剂FR-1420制备得到了无卤阻燃环氧树脂材料,考察了阻燃剂用量对环氧树脂阻燃性能及力学性能的影响,通过热重分析(TG)研究了材料的热分解行为,通过扫描电镜(SEM)研究了残炭形貌。结果表明,阻燃剂FR-1420的加入能显著提高环氧树脂的阻燃性能,FR-1420质量分数达到10%时,材料3.2 mm样条即可达到UL94 V-0级,极限氧指数(LOI)达到26.6%;增加阻燃剂质量分数至20%,材料1.6 mm样条可以达到UL94 V-0级,LOI增加至32.6%。TG分析显示,加入阻燃剂后材料的初始分解温度提前,残炭量增加;SEM形貌分析显示,垂直燃烧测试后产生的炭层为连续致密结构,隔热隔氧效果较好。阻燃剂与环氧树脂界面相容性较好,阻燃环氧树脂材料强度略微降低,材料模量增加。     

无卤阻燃聚丙烯材料的研制

以聚丙烯(PP)为基体材料,加入无卤膨胀型阻燃剂FR-1420制备得到了阻燃PP材料,考察了滑石粉、玻纤的加入对材料阻燃性能的影响,通过热重分析(TG)研究了材料的热分解行为。结果表明,阻燃剂FR-1420的加入能提高PP的阻燃性能,当阻燃剂含量达到20%时,PP材料垂直燃烧等级达到V-0级;滑石粉母粒及玻纤的加入会在一定程度上破坏阻燃剂在燃烧过程中形成的膨胀性炭层,降低材料的阻燃性能,滑石粉母粒及玻纤含量为10%时,阻燃剂含量需分别增加至25%、23%,PP材料垂直燃烧等级才能达到V-0级;TG分析显示,阻燃剂的加入使材料初始分解温度提前,残炭增加,有利于材料阻燃性能的提高。     

非APP磷氮型阻燃剂在热塑性弹性体中的应用研究

以热塑性弹性体树脂(PE/POE/EVA)为基料,加入自制的非聚磷酸铵(APP)磷-氮型阻燃剂——焦磷酸哌嗪系阻燃剂(FR-1420),研究了阻燃剂对材料的阻燃性能、力学性能的影响,通过热重分析(TG)研究了材料的热分解行为。结果表明,阻燃剂FR-1420含量达到25%时,材料氧指数达27.4%,垂直燃烧等级可达到V-0级;相较纯树脂,阻燃材料韧性保持较好,断裂伸长率可达到550%;TG分析表明,阻燃剂FR-1420的加入可使得材料初始热分解温度提前,残炭量增加,有利于提高材料的阻燃性能。同时比较了传统的氢氧化铝阻燃PE/POE/EVA体系,当氢氧化镁添加量达到65%时,材料垂直燃烧等级才能达到V-0级,但材料的断裂伸长率降低至132.6%,已经失去弹性体材料应有的韧性。     

非APP膨胀型阻燃剂在TPV中的阻燃性能研究

以热塑性动态硫化橡胶(TPV)为基体材料,加入非聚磷酸铵(APP)膨胀型阻燃剂FR-1420制备得到了阻燃TPV材料,考察了阻燃剂用量对材料阻燃性能的影响,通过热重分析(TG)和锥形量热分析分别研究了材料的热分解行为和燃烧行为。结果表明,FR-1420能显著提高TPV材料的垂直燃烧等级,当FR-1420用量为22份时,3.2 mm样条达到UL94 V-0级,FR-1420用量增加至35份,0.8 mm样条达到UL94 V-0级;TG分析显示,加入FR-1420后,TPV材料初始分解温度提前,残炭增加,有利于前期保护性炭层的形成;锥形量热分析显示,加入35份FR-1420后,TPV材料热释放速率峰值(PHRR)由534 kW/m~2降至124 kW/m~2,TPV材料的火灾安全性能得到显著提升。     

滑石粉在阻燃聚丙烯土工格栅中的应用研究

利用极限氧指数(LOI)仪、酒精喷灯燃烧实验、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)、锥形量热仪及力学性能测试研究了滑石粉用量对阻燃聚丙烯(PP)土工格栅力学性能、熔体流动速率(MFR)、阻燃性能和热稳定性的影响,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在六溴环十二烷协同三氧化二锑的阻燃体系下,滑石粉的加入降低了阻燃PP土工格栅的力学性能、阻燃性能和热稳定性,但提高了材料的MFR,使其加工性能得到改善。添加质量分数为3%的滑石粉后,阻燃PP土工格栅的拉伸强度及断裂伸长率分别降低2.72%和23.33%,MFR和热释放速率峰值分别增加4.28%和6.22%。DSC和TG分析表明,滑石粉可以提高阻燃PP土工格栅的结晶度,但使其熔融焓及热稳定性下降,其中添加质量分数为3%的滑石粉后,阻燃PP土工格栅的结晶度提高了10.11%,熔融焓降低了37.38%,PP在空气气氛下的初始分解温度比氮气气氛降低了60℃左右。     

DOPO无卤阻燃PP/EVA复合材料的性能研究

采用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为无卤添加型阻燃剂,以聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基体树脂,按PP/EVA质量比4∶1进行混炼、热压,制备了阻燃PP/EVA/DOPO复合材料,研究了DOPO用量对PP/EVA/DOPO阻燃性能、热性能、力学性能及加工性能的影响。结果表明:与未添加DOPO的PP/EVA相比,随着DOPO用量的增加,PP/EVA/DOPO的阻燃性能不断提高,热稳性有所提高,弯曲强度也有所提高,但拉伸强度和冲击强度有所下降;当DOPO质量分数为10%时,PP/EVA/DOPO极限氧指数由16.8%提高到22.6%,垂直燃烧性能达到V-2级别,最大热失重速率所对应的温度提高了20℃以上,熔体流动指数大幅提高达每10 min 7.795 g,加工流动性能明显改善。     

聚磷酸铵阻燃聚丙烯的研究

采用聚磷酸铵(APP)对聚丙烯(PP)进行了填充改性，研究了APP对PP阻燃性能和力学性能的影响，还研究了200℃下APP对PP阻燃复合材料的流变行为及结晶性能的影响。结果表明：在PP中加入适量的APP，可改善体系的阻燃性能，同时对材料的力学性能会产生影响，使复合体系的弯曲强度与弯曲模量明显提高，却使断裂伸长率，特别是冲击强度降低；在200℃时，较低剪切速率范围内，APP的加入有利于复合材料流动性能的改善，但在高剪切速率范围内对复合材料的流动性能影响不大；APP在PP中具有成核剂作用，可使PP的结晶过程在较高温度下进行，结晶速率也大大提高，但对PP的结晶度和熔点影响不大。     

含磷三嗪环聚合物阻燃聚丙烯材料的制备及性能

利用自制的三嗪环低聚物(PMPT)及复合阻燃剂制备阻燃聚丙烯材料,研究复合阻燃剂APP/PER/PMPT用量对阻燃PP力学性能、热分解性能的影响,并初步推测阻燃剂PMPT的阻燃机理.结果表明:加入复合阻燃剂使阻燃PP的力学性能有所下降.TG曲线显示:复合阻燃剂使阻燃PP的热分解速率减小,热稳定性增加.复合阻燃剂APP/PER/PMPT使PP的氧指数(LOI)增加62%.APP/PER/PMPTF复合阻燃剂主要在凝聚相起到阻燃作用.     

焦磷酸哌嗪类阻燃剂阻燃PLA性能

为研究自制的焦磷酸哌嗪类阻燃剂（FR-1420）对聚乳酸（PLA）的阻燃效果及阻燃机理,添加不同含量的FR-1420阻燃PLA,采用垂直燃烧、极限氧指数（LOI）、热重（TG）分析、锥形量热（CCT）、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段对复合材料的性能进行了系统分析。结果表明,FR-1420质量分数为15%时,可使PLA的LOI提高至31%,垂直燃烧测试后样条表面形成致密的膨胀炭层,阻燃等级达到V–0级;TG结果表明,无卤阻燃PLA与纯PLA的热分解过程相似,但残炭率大幅度提高;CCT结果表明,FR-1420可以有效地降低PLA的火灾危险性,当FR-1420质量分数达到15%时,热释放速率峰值和总热释放速率分别降低至123 kW/m²和22 MJ/m²,降低幅度分别为54%和50%,同时减缓了质量损失;残炭的SEM分析发现,FR-1420通过催化PLA形成封闭蜂窝状连续膨胀炭层,抑制可燃气体的挥发、隔绝氧气与热量的传递,从而达到优异的阻燃效果。     

焦磷酸哌嗪类阻燃剂阻燃PLA性能

为研究自制的焦磷酸哌嗪类阻燃剂（FR-1420）对聚乳酸（PLA）的阻燃效果及阻燃机理,添加不同含量的FR-1420阻燃PLA,采用垂直燃烧、极限氧指数（LOI）、热重（TG）分析、锥形量热（CCT）、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段对复合材料的性能进行了系统分析。结果表明,FR-1420质量分数为15%时,可使PLA的LOI提高至31%,垂直燃烧测试后样条表面形成致密的膨胀炭层,阻燃等级达到V–0级;TG结果表明,无卤阻燃PLA与纯PLA的热分解过程相似,但残炭率大幅度提高;CCT结果表明,FR-1420可以有效地降低PLA的火灾危险性,当FR-1420质量分数达到15%时,热释放速率峰值和总热释放速率分别降低至123 kW/m²和22 MJ/m²,降低幅度分别为54%和50%,同时减缓了质量损失;残炭的SEM分析发现,FR-1420通过催化PLA形成封闭蜂窝状连续膨胀炭层,抑制可燃气体的挥发、隔绝氧气与热量的传递,从而达到优异的阻燃效果。     

剑麻纤维素微晶增强聚丙烯复合材料的性能研究

以硅烷偶联剂(KH550)改性后的剑麻纤维素微晶(SFCM)为增强材料改性聚丙烯(PP),以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为二者的相容剂,采用熔融共混法制备PP/SFCM复合材料,研究了SFCM对PP/SFCM复合材料的力学性能、耐热性、流动性及熔融结晶行为的影响。力学性能测试表明,SFCM的加入可有效改善PP的强度和刚性,当SFCM的质量份数为9份时,复合材料的力学性能最佳,其拉伸强度和拉伸模量分别提高了15.3%和22.6%,弯曲强度和弯曲模量分别提高了24.6%和35.4%,缺口冲击强度提高了14.9%。热性能及流动性能测试表明,SFCM可提高PP/SFCM复合材料的维卡软化温度,而降低材料的熔体流动速率。DSC研究表明,SFCM可提高复合材料的熔融温度、结晶温度及结晶度。     

矿用电器外壳用无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒的研制

以超高熔指聚丙烯(PP)为基体材料,通过双转子连续混炼机将聚丙烯、无卤膨胀型阻燃剂FR-1420、抗静电剂及PE蜡和硅酮粉E525进行密炼,经单螺杆挤出、切粒及冷却后,制得无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒;再将制备的m(母粒)∶m(PP K7926)=35∶65的比例混合成直接注塑用矿用电器外壳阻燃抗静电聚丙烯材料。本文考察了聚丙烯基料、润滑剂、抗静电剂和加工工艺对母粒制备效果和电器外壳材料性能的影响。研究结果表明:当矿用电器外壳用无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒的工艺条件为:熔体温度210℃,主机转速400r/min,切粒转速600r/min,配方质量配比为:m(PP BX3920)∶m(FR-1420)∶m(PE蜡)∶m(E 525)∶m(抗静电剂129)=25.7∶70∶2∶0.3∶2时,母粒制备的效果最佳,且按比例复配后直接注塑的聚丙烯材料力学性能稳定,阻燃和抗静电性能符合MT 113-1995要求。     

公路排水管用高抗冲聚丙烯的性能研究

采用动态硫化法制备聚丙烯/硅橡胶(PP/SR)复合材料,分析过氧化二异丙苯(DCP)的用量对复合材料加工性能的影响,并进一步研究PP/SR用量比对复合材料缺口冲击强度、热性能及耐老化性能的影响。结果表明:DCP用量的增多使复合材料的熔体流动速率降低。当DCP用量为1.2份时,压缩永久变形达到最低值为34.3%,可以获得具有较高的缺口冲击强度及较好加工性能的PP/SR材料。且SR用量越大,热分解温度越高,材料的热稳定性逐渐提高。PP与SR不能完全相容,加入过多的SR,对复合材料的耐老化性能具有不利影响。最终确定质量比为80∶20的PP/SR复合材料作为公路排水管用高抗冲聚丙烯用料。     

PP/改性高岭土复合材料的制备及性能

采用液态三元乙丙橡胶(LEPDM)对高岭土进行表面改性，然后与聚丙烯(PP)熔融共混，制得了PP/改性高岭土复合材料，采用氧指数测定仪、熔体流动速率仪(MFR)和扫描电子显微镜(SEM)等对比分析了高岭土和改性高岭土对PP力学性能、加工性能、阻燃性能和微观形貌的影响。结果表明：高岭土及改性高岭土均会改善PP的力学性能、加工性能和阻燃性能。当填料含量相同时，PP/改性高岭土复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和加工性能均优于PP/高岭土复合材料，PP/高岭土复合材料的阻燃性能和弹性模量均优于PP/改性高岭土复合材料。当改性高岭土质量分数为10%时，PP/改性高岭土复合材料的缺口冲击强度和MFR均达到最大，分别为12.63 kJ/m²和1.75 g/10 min。     

EPDM/PP 材料阻燃性研究

用氧指数测定和力学性能测定方法研究了十溴二苯醚(FR-10)及其与三氧化二锑(Sb2O3)、红磷配合使用对三元乙丙橡胶(EPDM)／聚丙烯(PP)阻燃性能和力学性能的影响。结果表明，FR-10对EPDM／PP有阻燃作用，但效果不明显。FR-10与Sb2O3和FR-10与红磷在EPDM／PP中并用有协同阻燃作用；阻燃剂的加入会使共混体系的力学性能下降,FR-10与红磷的并用阻燃剂比FR-10与Sb2O3的并用阻燃剂阻燃效果好，对力学性能的不利影响亦较小。     

二甲基亚砜对聚乙烯醇/聚己内酯复合共混物性能影响

通过熔融挤出、吹塑的加工方法制备聚乙烯醇/聚己内酯(PVA/PCL)复合材料,探究二甲基亚砜(DMSO)作为增塑剂对PVA/PCL加工性能的影响。通过熔体流动性测试、热重分析、差示扫描量热分析、流变性能分析、力学性能测试等对复合材料进行性能评估。结果表明:DMSO能够改善PVA/PCL复合材料的性能,DMSO加入量为10%时,复合材料表现出较好的材料可加工性,复合材料熔体流动速率可达2.2 g/10min,热稳定性较好,PVA热分解温度提高至301.6℃,结晶度降低至4.5%,韧性提高,最大断裂伸长率可达876.8%。     

ADP/OMMT/Co-OSA 对 TPU/EVA阻燃体系阻燃性能的影响

分别在热塑性聚氨酯弹性体/乙烯-醋酸乙烯酯(TPU/EVA)阻燃体系中加入3种协效阻燃剂:二乙基次膦酸铝(ADP)、有机蒙脱土(OMMT)和金属络合物(Co-OSA),并研究其对共混体系的阻燃性能、介电性能、力学性能、热失重性能、耐水性能和熔体流动速率的影响.结果表明,3种协效阻燃剂均使复合材料的热失重性能和熔体流动速...     

玻纤含量对无卤阻燃玻纤增强聚丙烯阻燃性能的影响

以聚丙烯（PP）为基体,加入玻纤（GF）、焦磷酸哌嗪膨胀型阻燃剂FR-1420,制备无卤阻燃玻纤增强聚丙烯（PP/GF）复合材料。通过极限氧指数（LOI）测试、垂直燃烧测试、热重分析（TG）及锥形量热测试,考察了GF含量对PP/GF的阻燃性能、热稳定性及燃烧性能的影响。结果表明：在阻燃剂含量相同下,GF含量越高,PP/GF的阻燃效果越好。当GF含量增加至25%,PP/GF的LOI提高至39.0%,0.8 mm样条垂直燃烧测试通过UL-94 V-0级。GF降低了阻燃PP/GF的初始热分解温度,但高温阶段的耐热性得到明显提高。当GF含量为25%,PP/GF在N2和空气气氛下700℃残炭率分别达到39.4%和39.0%。GF的高温残留物在锥形量热测试中起“炭层骨架”的作用,可以增加炭层的膨胀厚度,GF的加入降低PP/GF的总热释放量（THR）、总烟释放量（TSR）,提升PP/GF的火灾安全性能。     

PP/Al(OH)_3/Mg(OH)_2阻燃复合材料的流动性能

制备了PP/Al(OH)_3/Mg(OH)_2阻燃复合材料,利用熔体流动速率仪测定了复合材料的熔体体积流动速率(MVR),并计算出其密度。结果表明:MVR随着阻燃剂质量分数的增加而减小,随着阻燃剂粒径的增加先降后升;复合材料密度随阻燃剂用量的增加呈近似线性增加,随阻燃剂粒径的增加呈近似线性降低,随着载荷的增加而提高。     

玻纤增强PP复合材料的研究

将接枝PP(g-PP)加入到聚丙烯(PP)/玻纤(GF)复合材料中,制备了一种高性能PP玻纤复合材料,研究了g-PP用量及玻纤含量对复合材料力学性能、耐热性能及熔体流动性能的影响。研究表明,g-PP能够显著改善PP/GF复合材料的力学性能及耐热性能,添加适量g-PP能使复合材料的拉伸强度达到AS/GF复合材料的性能标准,冲击强度及耐热温度大大高于其标准,对加工流动性没有明显影响。加入适量g-PP能使PP/GF复合材料发生脆韧转变,提高复合材料的结晶温度,减小材料的球晶尺寸。该玻纤增强PP复合材料有望替代AS/GF而应用于空调风轮的制造。