阻燃PLA复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用熔融共混技术,将二乙基次膦酸铝（ADP）引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列阻燃聚乳酸复合材料(FR-PLA)。在此基础上,采用热重分析、极限氧指数、UL 94垂直燃烧、微型量热测试研究了二乙基次膦酸铝对阻燃聚乳酸复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。结果表明,ADP可以有效提高复合材料的阻燃性能,30 %（质量分数,下同）的ADP使得PLA/ADP30通过UL 94 V-0级别,极限氧指数达到31.6 %（体积分数,下同）; ADP使得阻燃PLA复合材料的初始分解温度降低,但明显提高复合材料的成炭性; ADP使得复合材料的热释放速率峰值明显下降,PLA/ADP30热释放速率峰值为290 W/g,相对于PLA下降37.1 %,明显降低复合材料的火灾危险性。     

聚乳酸/苯基次膦酸铝复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用共沉淀法制备了苯基次膦酸铝(AlP)并对其进行表征。在此基础上,通过熔融共混法制备了一系列聚乳酸/苯基次膦酸铝（PLA/AlP）复合材料,采用热重分析（TG）、极限氧指数测试（LOI）、UL 94垂直燃烧测试、微型量热测试研究AlP对复合材料热稳定性、阻燃性能、燃烧性能的影响。结果表明,AlP可以有效提高PLA/AlP复合材料的阻燃性能, 当AlP含量为30 %（质量分数,下同）时,PLA/AlP30的极限氧指数达到25.6 %,并达到UL 94 为V-0级;AlP可以提高PLA/AlP复合材料初始分解温度和成炭性; PLA/AlP复合材料的热释放速率峰值和总热释放随着AlP添加量增大呈现先增高再下降的趋势。     

苯基次膦酸锌阻燃改性聚乳酸材料

采用共沉淀法合成了苯基次膦酸锌(ZnP)并对其进行表征,在此基础上通过熔融共混技术制备了一系列聚乳酸/苯基次膦酸锌(PLA/ZnP)复合材料,采用热重分析,极限氧指数测试（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、微型量热(MCC)研究ZnP对复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。研究表明,ZnP可以提高复合材料的热分解温度和成炭性,30 %（质量分数,下同）ZnP使得复合材料的分解温度相对于纯PLA上升8 ℃,750 ℃成炭率达到18.5 %;此外,ZnP可以提高复合材料阻燃性能,PLA/ZnP30的极限氧指数达到24.0 %,并通过UL 94 V-2级别,热释放速率峰值相对于PLA降低了24.9 %,有效提高了复合材料火灾安全性。     

阻燃聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能研究

以次磷酸铝（AHP）和三聚氰胺氰脲酸盐（MCA）为阻燃剂,采用熔融共混法制备了一系列阻燃聚氨酯弹性体复合材料（FR-TPU）,采用热失重分析、极限氧指数、UL 94 垂直燃烧测试、锥形量热测试、力学性能测试、扫描电子显微镜研究了FR-TPU复合材料的热稳定性、阻燃性能、燃烧性能、力学性能和炭渣形貌。结果表明,AHP与MCA复配可明显提高FR-TPU复合材料的热稳定性、成炭率和阻燃性能;TPU/AHP-MCA20的极限氧指数为30.5 %,并达到UL 94 V-0级,热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)分别下降至436 kW/m2和55.5 MJ/m2,拉伸强度和断裂伸长率分别为25.45 MPa和588.3 %;AHP与MCA复配可明显提高TPU/AHP-MCA20炭渣的致密性,从而有效抑制燃烧区域物质及能量交换,提高复合材料的火灾安全性。     

聚乳酸/苯基次膦酸铈复合材料的制备及性能

采用简单方法合成苯基次膦酸铈(CeP),并将其作为阻燃剂加入聚乳酸(PLA)中,通过熔融共混技术制备聚乳酸/苯基次膦酸铈(PLA/CeP)复合材料。通过热重(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧(UL-94)、微型量热(MCC)研究复合材料的热稳定性、阻燃性能和燃烧性能。通过阻燃测试发现,CeP能够提高复合材料阻燃性能,PLA/CeP20极限氧指数能达到24.3%并通过UL-94 V-2级别。热重分析的结果表明,CeP显著提高了PLA/CeP复合材料初始分解温度和成炭率。MCC测试结果表明,CeP能明显降低PLA/CeP复合材料火灾危险性。PLA/CeP20热释放速率峰值(PHRR)和总热释放(THR)分别为397 W/g和13.6 kJ/g,与纯聚乳酸相比,分别下降了13.9%和28.0%。因此,苯基次磷酸铈对聚乳酸具有良好的阻燃效果。     

PP/APP/磷系阻燃剂FR复合材料的燃烧性能研究

将新型磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)、无规聚丙烯(APP)加入聚丙烯(PP)中制备了 PP/APP/FR 复合材料,采用极限氧指数测定、垂直燃烧实验(UL94)、锥形量热分析对复合材料燃烧性能进行了研究。结果表明,APP/FR 提高了 PP 复合材料的氧指数和垂直燃烧性能级别,延长了点燃时间,降低了热释放速率和燃烧烟气中的 CO、CO_2浓度,阻燃效果显著。当15%(质量分数,下同)FR 和10%APP 复配阻燃 PP 时,复合材料的氧指数达29.6%,UL94 V-0级。     

木粉及聚磷酸铵对PE-HD木塑复合材料阻燃和力学性能的影响

以高密度聚乙烯(PE-HD)为基体,聚磷酸铵(APP)和木粉(WF)为膨胀型阻燃体系,制备了阻燃木塑复合材料(WPC)。通过极限氧指数、垂直燃烧UL 94、锥形量热分析、热失重分析、红外光谱分析、力学性能等对其进行性能表征。结果表明,与纯PE-HD相比,极限氧指数随着WF含量增加而提高,添加40 %WF时极限氧指数提高到30.5 %,UL 94可达V-0等级,热释放速率峰值和总热释放量降低;APP和WF燃烧过程中发生了化学作用,形成了保护炭层,提高了材料的热稳性,材料的拉伸和弯曲强度得到提高。     

硅氧烷处理纳米层状硅酸盐对膨胀阻燃聚乳酸性能的影响

采用4种经过不同表面处理剂改性的有机层状硅酸盐（Clay）与膨胀型阻燃剂复配阻燃聚乳酸（PLA）。通过熔融共混的方法制备阻燃PLA纳米复合材料,并通过极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热测试和热失重分析对材料阻燃性能和热稳定性进行了研究,通过扫描电子显微镜对残炭形貌进行了分析。结果表明,加入经硅氧烷表面处理的Clay的PLA具有最好的热稳定性和阻燃性能;与不加Clay的阻燃PLA复合材料相比,极限氧指数从30.6 %提高至34.2 %,并且通过垂直燃烧UL 94 V-0级别,热释放速率峰值从283 kW/m2下降至199 kW/m2,下降幅度为30 %;残炭形貌分析结果显示,加入硅氧烷表面处理之后的Clay能够使残炭更加完整致密,从而提高了材料的阻燃性能。     

氢氧化铝/氢氧化镁复配提高乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃性能

研究了不同质量比的氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)燃烧性能的影响,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、热失重分析和锥形量热测试研究了EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明,固定ATH和MH的添加量为60%(质量分数,下同),ATH/MH=2/1(质量比,下同)时,EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能最好,极限氧指数从18.3%提高到34.3%,达到UL 94V-2级别,热释放速率和热释放总量均有明显下降。     

含磷阻燃剂与硼酸锌协效阻燃聚酰胺11的研究

以二乙基次磷酸铝(DEAP),三聚氰胺磷酸盐(MP)和硼酸锌(ZB)为阻燃体系对聚酰胺11(PA11)进行阻燃改性。通过极限氧指数、垂直燃烧测试(UL 94)和锥形量热仪以及热失重分析研究了阻燃体系构成对复合材料阻燃性能与热稳定性的影响,采用红外光谱对残炭成分进行分析。结果表明,添加20 % DEAP时,复合材料的极限氧指数达到28 %,UL 94 测试达到V-2级, 添加13 %DEAP/7 %MP和12.5 %DEAP/7 %MP/0.5 %ZB时,复合材料的极限氧指数可达到29 %,UL 94测试达到V-1级;DEAP对PA11的热释放速率及总热释放量有显著的控制作用,MP和ZB的加入进一步提升其阻燃性能;DEAP/MP/ZB协同使用时残炭的膨胀性、强度及致密性最好;ZB的加入使残炭中的羟基含量增加,应该是ZB的分解所致。     

杂化三聚氰胺聚磷酸盐的合成及其在聚酰胺6中的阻燃应用

以三聚氰胺、磷酸与类石墨氮化碳（g-C3N4）为原料,通过液相反应合成了杂化三聚氰胺磷酸盐（CNMP）,再通过固相热缩聚制得杂化三聚氰胺聚磷酸盐（CNMPP）,表征了CNMP与CNMPP的结构和热性能。CNMPP随后被应用在阻燃聚酰胺6（FRPA6）中,并采用垂直燃烧测试、极限氧指数测试和灼热丝法研究其阻燃效果。结果表明,与三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）相比,CNMPP的热稳定性有所提高,起始热分解温度（热失重5 %时所对应的温度）上升了8.5 ℃,650 ℃残炭率也由34.1 %提升至60.2 %;g-C3N4的杂化还提高了MPP的阻燃性,在添加量均为30 %（质量分数,下同）时,低杂化比例的CNMPP阻燃的聚酰胺6（PA6）自熄时间变短,达到UL 94 V-0级,灼热丝起燃温度升高,极限氧指数从24.2 %提高到29.5 %;但高杂化比例的CNMPP会恶化其阻燃性能。     

多形貌聚醚砜纤维毡吸附双酚A的特性

以四氢呋喃和N,N–二甲基甲酰胺作溶剂,将一定浓度的聚醚砜(PES)通过静电纺丝获得具有串珠结构的纳米纤维毡,并且发现通过提高制备过程中空气相对湿度可进一步获得形貌均一且无串珠结构的纳米纤维。采用比表面积与孔隙度分析仪,扫描电镜与水接触角测量仪等对PES纤维毡的形貌和物理特性进行了系统表征。在相对湿度(RH)为0.20 g/mL时获得串珠状PES纳米纤维,其具有不同的珠长径比。当RH值增加到60%时,获得均匀的无珠子纳米纤维毡。此外,在此条件下,随着PES浓度的增加,纤维的平均直径,比表面积和累积孔容均逐渐增加。通过紫外分光光度计测定了不同PES纤维毡样品对双酚A(BPA)的吸附量及吸附速率,发现具有更大比表面积和更好亲水性能的PES纳米纤维毡能够吸附更多的BPA,在RH=60%时,PES浓度为0.22 g/mL的比表面积为31.33 m^2/g,水接触角为108°,对BPA的吸附量可达8.28 mg/g,且吸附过程均符合准二级动力学模型。     

仿生织构对材料表面的摩擦学性能影响研究现状与展望

随着科学技术的不断发展与进步,飞机、高铁等已经成为人们日常出行的首选交通工具。然而由于速度的提高,对其中关键零部件配副的摩擦学性能的要求也越来越高,传统的材料或者加工方法已达不到要求。因此需要对材料表面进行改性。而表面织构技术可以有效的模仿自然界中超疏水植物叶片的表面结构,使得在材料表面实现自润滑效果,减少摩擦带来的耗损。基于此,主要介绍了自然界具有疏水性能的生物表面结构、织构化对金属表面、聚合物表面摩擦学性能的影响,并结合表面织构对材料表面的摩擦学性能影响研究现状,对表面织构技术对聚合物的摩擦学性能影响,以及减磨机理的研究做出了相应的展望。     

照明LED灯罩及灯管用光扩散聚碳酸酯的制备

制备了有机硅交联微球,探究出了最佳制备工艺。采用光扩散剂直接添加法和母粒法2种工艺将得到的微球与聚碳酸酯（PC）混合制备了照明用LED灯罩及灯管用光扩散PC,并对其进行了性能测试。结果表明,添加0.15 %（质量分数,下同）的光扩散剂即可大幅度提高PC的雾度,同时仍保持较高的透光率;母粒法比直接添加法效果更好,加入紫外光吸收剂后使光扩散PC抗老化性能得到大大提高,但光扩散剂的加入使PC的冲击强度下降。     

汽车后背门护板热流道大型注塑模设计

根据汽车后背门护板的结构特点和技术要求,设计了一副大型薄壁热流道注塑模具。通过模流分析,确定了合理的浇注系统;通过控制开放式热射嘴浇口前端最大直径解决了成型塑件收缩凹痕问题;通过在热射嘴周围与热射嘴前端定模区域设计单独的冷却水道,成功消除了热射嘴拉丝,流延与浇口残留过高的现象。结果表明,模具结构科学先进,成型周期控制在60 s以内,与同类车型门护板相比提高效率约8 %。     

对甲基苯甲酸镧作为PVC热稳定剂的研究

以氯化镧、对甲基苯甲酸、氢氧化钠为原料合成了对甲基苯甲酸镧。通过元素分析、红外光谱分析、热分析等方法对合成产物进行了表征;通过刚果红试纸法和高温老化箱实验研究了对甲基苯甲酸镧对聚氯乙烯热稳定性能的影响;同时,将对甲基苯甲酸镧与硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镧和季戊四醇等进行比较,并将对甲基苯甲酸镧与上述一种或者一种以上稳定剂进行复配。结果表明,当对甲基苯甲酸镧单独作为聚氯乙烯（PVC）稳定剂时,稳定性效果不理想,长期稳定性一般,抗变色能力也不好;当对甲基苯甲酸镧/钙锌复合体系/季戊四醇=2∶1∶2时,PVC的稳定时间达到48 min;对甲基苯甲酸镧可以吸收PVC分解释放的HCl生成LaCl3,减少了HCl对PVC降解的催化作用,从而抑制PVC的降解。     

汽车仪表板储物盒热流道大型注塑模设计

模具采用“推杆+斜顶+推块+油缸顶出”的脱模机构,解决了大型塑件脱模困难问题。模具采用油缸间接抽芯的侧向抽芯机构,大大减小了模具的最大外形尺寸,解决了隧道抽芯困难的问题。通过在动模侧设计加强筋和倒扣纹,成功解决了汽车仪表板储物盒容易黏定模的问题。通过采用纵横交错的“直通式水管+隔片式水井”的温度控制系统,大大提高了模具的劳动生产率和塑件的尺寸精度,注射周期50 s,与同类型汽车储物盒相比降低了10 %。     

浅析高分子材料在军品包装上的应用

介绍了军用物资器材（简称“军品”）构成特点及特殊使用要求,分析了军品运输、储存、使用过程中影响其质量性能、导致其技术状态下降和损坏的各种诱发因素,提出了对应的包装防护措施,并对高分子材料在军品防护包装领域的应用要求和现状进行了综述。