磷酸铵锌/埃洛石纳米管/环氧树脂纳米复合材料的阻燃性能

采用吸附-化学沉淀法合成了磷酸铵锌/埃洛石纳米管(ZAP/HNT)复合材料,并将ZAP/HNT和Exolit^? OP 1230膨胀型阻燃剂一起用于阻燃环氧树脂(EP)。采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对合成的ZAP/HNT及其环氧树脂复合物(EP/ZAP/HNT)进行了表征,ZAP/HNT中ZAP的粒径约为20～50 nm,表面的-OH与环氧基发生了作用,在EP中分散均匀。热分析(TG)表明,ZAP/HNT在加热过程中脱水、脱氨,600℃时总质量损失约11.34%。790℃时, EP/ZAP/HNT的残炭量为26%,具有良好的成炭性能。用微尺度燃烧量热法(MCC)和UL-94等方法分析了复合材料的阻燃性能,与EP相比,EP/ZAP/HNT(25%)的HRR下降幅度可达到58.82%。ZAP/HNT与OP 1230具有明显的协同阻燃性能。对炭渣用能谱仪(EDS)和SEM进行了分析,P、Al、Si、Zn主要分布在残渣外层,说明燃烧中阻燃剂在气体的作用下迁移到表面,形成由焦磷酸盐、碳、Al₂Si₂O     

阻燃剂THPPA的合成及与埃洛石复配在环氧树脂中的应用

通过2-羧乙基苯基次膦酸(CEPPA)与三羟甲基氧化膦(THPO)的酯化反应合成了含磷阻燃剂THPPA.用红外光谱、核磁共振确定了THPPA的结构和组成,并将埃洛石纳米管(HNTs)与THPPA复配用于环氧树脂阻燃改性.热重分析表明,HNTs与THPPA复配可以提高复合材料的热稳定性,降低分解速率并促进成炭.锥形量热测...     

聚磷酸铵微胶囊对环氧树脂阻燃性能和力学性能的影响

研究了聚磷酸铵(APP)以及APP两种微胶囊,即环氧树脂包覆的APP(EPAPP)和密胺甲醛树脂包覆的APP(MFAPP)在环氧树脂(EP)中阻燃性能、力学性能以及阻燃剂与EP之间的相容性。结果表明,APP在EP中具有较好阻燃效果。与未包覆的APP相比,环氧树脂和密胺甲醛树脂包覆APP(EPAPP和MFAPP)在环氧树脂(EP)中氧指数和垂直燃烧级别基本不变;但添加APP微胶囊的阻燃EP体系的力学性能都有所改善,尤其是冲击强度有较大幅度提高。表面电阻的实验发现,在EP体系中添加APP或APP微胶囊对体系绝缘性能基本上没有影响。     

多官能度大分子交联剂对硅橡胶耐热性能的影响

以多官能度的聚甲基甲氧基硅氧烷(PMOS)作为大分子交联剂,与端羟基聚硅氧烷橡胶通过室温水解缩合反应而固化。多官能度的PMOS在硅橡胶中原位生成了大量高密度多官能度的PMOS相,使硅橡胶的交联密度增大。热重法(TG)测试表明,多官能度的PMOS交联硅橡胶500℃的质量残留率为66%,计算得出热降解反应级数为0.974、热降解反应表现活化能为78.0 kJ/mol。X射线光电子能谱分析(XPS)表明多官能度的PMOS相阻碍了硅橡胶的热降解反应,提高了硅橡胶的耐热性能。     

电子束辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能

采用导热无机填料氧化铝对甲基乙烯基硅橡胶进行改性,并采用电子束辐射交联硅橡胶,对辐射交联硅橡胶的力学性能及导热性能进行了研究。结果表明,随着辐射剂量的增加,硅橡胶的交联密度增大,拉伸断裂强度逐渐增加,当辐射剂量为30kGy时,强度出现极大值;断裂伸长率则随着辐射剂量的增加而逐渐下降。随着白炭黑含量的增加,硅橡胶的拉伸断裂强度及断裂伸长率均逐渐增加。导热无机填料氧化铝的加入能够有效地提高硅橡胶的导热率。随着氧化铝含量的增加,硅橡胶的导热系数逐渐增大,共混体系的拉伸断裂强度和断裂伸长率下降,硬度增加。     

埃洛石改性聚醚密封胶的制备及性能研究

以端硅烷基聚醚(MS)为基础聚合物,以改性后的埃洛石(m-HNTs)为填料,并加入各种助剂,最终制备了埃洛石改性聚醚密封胶。通过对埃洛石的改性和对其掺量的精细调控,系统研究了m-HNTs在MS基体中的分散情况以及对MS基体力学性能的影响。结果表明:m-HNTs可均匀分布在MS基体中;当埃洛石掺量增加时,所需表干时间显著增加;当埃洛石掺量为8%时,埃洛石改性聚醚密封胶的力学性能达到最大。     

膨胀型阻燃剂对硫化天然胶乳胶膜力学性能和阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰铵(MEL)组成膨胀型阻燃体系(IFR),考察阻燃剂配比及用量对硫化天然胶乳力学性能和阻燃性能的影响,并通过热重分析仪分析其热稳定性、扫描电镜(SEM)分析阻燃剂在胶乳中的分散效果。结果表明,添加PER和MEL的硫化胶膜力学性能很好,但阻燃性能较差;添加APP和IFR的硫化胶膜力学性能较差,但是阻燃性能很好;SEM观察发现APP与橡胶相容性差;热失重分析可知,改性的硫化胶膜比未改性的硫化胶膜的阻燃性好,且IFR改性硫化胶膜的阻燃效果是最好。     

埃洛石复配2-羧乙基苯基次膦酸对环氧树脂阻燃及力学性能的影响

将埃洛石纳米管(HNTs)与2-羧乙基苯基次磷酸(CEPPA)复配并用于环氧树脂(EP)阻燃改性,制备了CEPPA-HNTs/EP复合材料。研究了HNTs与CEPPA的配比对CEPPA-HNTs/EP复合材料热稳定性、阻燃性及力学性能的影响。TG分析表明,CEPPA与HNTs复配可提高CEPPA-HNTs/EP复合材料的热稳定性,促进成炭并降低分解速率。锥形量热和极限氧指数分析表明,加入HNTs可降低EP热释放速率,而CEPPA对提高EP的极限氧指数作用更显著。残炭的红外分析及SEM结果表明,燃烧过程中CEPPA与HNTs反应生成硅铝磷酸盐促进凝聚相的脱水交联,形成更致密的炭层。力学性能分析表明,当HNTs与EP和CEPPA与EP的质量比分别为6%和4%时,CEPPA-HNTs/EP复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了19.4%和17.3%,冲击断面的SEM图像显示CEPPA-HNTs/EP复合材料呈韧性断裂。     

环氧树脂/聚磷酸铵复合材料的阻燃性能与热降解行为

利用环氧树脂(EP)成炭能力,引入聚磷酸铵(APP)以提高其阻燃性能。当APP质量分数为9%时,EP/APP氧指数达30.5%,垂直燃烧性能通过V-0级。相比EP,EP/APP的热释放峰值与总热释放均有所下降。此外,利用热失重-红外联用设备研究了EP以及EP/APP的热降解行为并解释相关机理:EP在高温下会释放CO、甲醇等易燃性气体,剧烈燃烧并放出大量的热;APP在低温阶段的热裂解产物会催化EP的降解,但在高温下EP/APP却有热稳定性优异的炭层形成,在火灾中此炭层会覆盖在基体表面保护下部材料以免其遭到进一步的破坏。     

羟基锡酸锌包覆埃洛石对PVC/ABS共混物阻燃性能的影响

采用均匀沉淀法制备了羟基锡酸锌(ZnSn(OH)6)包覆埃洛石纳米管(C-HNTs)。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜分析了ZnSn(OH)6与HNTs的质量比对包覆物体相结构的影响。结果表明,当ZnSn(OH)6与HNTs的质量比为1∶10时,ZnSn(OH)6能够较均匀地包覆于HNTs的表面。利用氧指数测试仪、锥形量热仪、热重分析仪研究了CHNTs对聚氯乙烯(PVC)/苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(ABS)共混物的阻燃性能和热稳定性的影响。结果表明,CHNTs能明显改善PVC/ABS共混物的阻燃和抑烟性能,其极限氧指数达到36%,发烟速率仅为PVC/ABS共混物的51%。添加4phr C-HNTs后的PVC/ABS共混物在850℃的炭残余量提高了14.06%,而对力学性能影响不大。     

硅橡胶膨胀型阻燃和热分解特性分析

采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热分析(TG)和实时傅立叶变换红外(RTFT-IR)等手段研究了硅橡胶(MVMQ)/三聚氰胺磷酸盐(MP)、硅橡胶(MVMQ)/三聚氰胺磷酸盐(MP)/季戊四醇(PER)复合体系的阻燃性能和热分解特性。研究结果表明,MP的添加量达到40份时MVMQ/MP复合体系表现出良好的阻燃性能和力学性能。与MVMQ/MP复合体系相比,在阻燃剂总量相同的情况下,MVMQ/MP/PER复合体系的阻燃性能有所降低。TG和RTFT-IR的结果都表明,阻燃剂MP的加入促进了硅橡胶的热分解。     

膨胀阻燃剂对EVA阻燃和力学性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、三嗪系成炭发泡剂(CFA)和4A分子筛(4AZEO)作为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的膨胀阻燃剂(IFR)。采用氧指数、垂直燃烧研究了APP与CFA的不同配比、IFR不同添加量对阻燃材料阻燃性能的影响,并对其力学性能进行测试。当IFR总添加量为28%,APP/CFA质量比为3∶1时阻燃EVA材料显示出较好的阻燃效果,其氧指数为33.8,垂直燃烧达到UL-94V0级。采用热失重法证实了配比合理的膨胀阻燃剂能够促进EVA在高温时的成炭,最后采用扫描电镜法对残炭外貌进行了表征。     

硅生胶结构对补强硅橡胶的力学及加工性能的影响

采用动态力学性能测试方法分析硅生胶分子结构对补强硅橡胶力学性能及加工性能的影响,并系统地研究了硅生胶复配体系对补强硅橡胶性能的影响.结果表明:乙烯基封端硅生胶结构规整,玻璃化转变温度Tg低,补强硅橡胶耐低温性好;硅生胶中乙烯基含量高,则补强硅橡胶的力学性能好;硅生胶分子量越高,补强硅橡胶的加工流动性越差;30份甲基封端和70份乙烯基封端的硅生胶复配体系中乙烯基含量为0.15%(质量分数)时,补强性能最佳.     

三聚氰胺氰尿酸盐与聚磷酸铵协同作用对环氧树脂阻燃性能的影响

采用氧指数法（LOI）、垂直燃烧法（UL-94）及热重分析法（TGA）对三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）和聚磷酸铵（APP）阻燃环氧树脂的阻燃性及热稳定性进行了研究。TGA结果表明,MCA促进成炭的作用较弱,主要在气相起到阻燃的作用。而APP的添加虽然降低了环氧树脂的初始分解温度,但当温度高于400℃时,体系具有更好的热稳定...     

一种含有硅磷杂化物的环氧树脂固化物的热性能与阻燃性能

利用γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与磷酸合成了一种含磷硅烷偶联剂,将其与正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷反应得到一种硅磷杂化物(HSP)。将HSP加入到双酚A型环氧树脂,以4,4′-二氨基二苯基甲烷为固化剂制备了一种含有硅磷杂化物的环氧树脂固化物。对此固化物的玻璃化转变温度(Tg)、热降解性能和极限氧指数(LOI)进行了测试。结果显示,该固化物的热性能与阻燃性能得到明显改善。当HSP含量占环氧树脂用量的30%时,与纯环氧树脂固化物相比,Tg提高了5℃,700℃残炭率提高了68.4%,LOI达到27.2,获得了明显的阻燃和提高热稳定性等效果。     

聚磷酸铵的改性及其对聚丙烯阻燃特性的研究

探讨了三聚氰胺(MEL)改性聚磷酸铵(APP)过程中APP本身的化学及物理变化。发现在改性反应条件下,APP聚合度略有增加,晶型由I型变为Ⅰ、Ⅱ型混合物,导致改性产物(MAPP)的热稳定性大大提高,其失重特征更符合阻燃要求。将其与季戊四醇组成膨胀型阻燃剂(IFR)用于聚丙烯阻燃特性研究,结果表明添加25%时即具有良好的阻燃效果。同时热分析还证明,与简单掺混型相比,其失重速率峰值更小,500℃时的残余量更高。     

微胶囊化聚磷酸铵在EVA中的膨胀型阻燃作用

采用原位聚合方法制备出三聚氰胺-甲醛树脂(密胺树脂)微胶囊化聚磷酸铵(MCAPP),并用电子能谱等手段对其表征。结果表明,聚磷酸铵经过微胶囊化后在水中溶解度大大降低。与APP相比,MCAPP在EVA中的阻燃性能有较大提高。当MCAPP与季戊四醇(PER)或双季戊四醇(DPER)以一定比例复配时,其EVA/MCAPP/PER或EVA/MCAPP/DPER复合材料的氧指数进一步提高,而且该三元复合材料的垂直燃烧性能能够达到UL-94 V-0级。TG实验发现,MCAPP的初始分解温度与APP的差不多;EVA/MCAPP复合材料的热稳定性要比EVA/APP复合材料的热稳定性有所提高。