含氟硼酸盐型离子液对软质聚氨酯的协效阻燃

采用聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)和四丙基胺四氟硼酸盐离子液体(IL)对软质聚氨酯泡沫(FPUF)进行阻燃处理。利用氧指数(LOI)优选3种阻燃剂的最佳配比,通过热重(TG)仪和锥形量热(CCT)仪研究了阻燃剂对软质聚氨酯泡沫阻燃性能和热稳定性能的影响,通过扫描电镜(SEM)研究了FPUF燃烧后残炭的微观形貌及阻燃机理。结果表明,当阻燃剂总添加量为15%、APP∶EG∶IL配比7. 5∶7. 5∶2时,氧指数达到最高,为29. 9%; p HRR逐渐降低,点燃时间变长,THR明显降低,CO_2生成率减少。含氟硼酸盐型离子液体与APP、EG的协同阻燃对FPUF的热解具有明显的催化成炭作用,改善了炭层结构,增加了阻燃效果,降低了火灾危险性。     

离子液体对聚氨酯泡沫阻燃性能的研究

以离子液体(IL)作为软质聚氨酯泡沫(FPUF)阻燃剂,制备了FPUF/IL复合材料,通过测定氧指数(LOI)、泡孔结构、热稳定性、热释放和残炭情况等参数,分析了PUF/IL与纯PUF材料的阻燃性能。结果表明,1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐([EMIM][TA])对FPUF具有较好的阻燃作用,添加量为15%时LOI值高达26.6%,加入[EMIM][TA]后FPUF泡孔变小且紧密,材料的残碳量增加,热稳定性提高,点燃时间由纯PUF的11 s延长到74 s,总放热量减小,安全等级提高。     

TPP/EG在软质聚氨酯泡沫中协同阻燃作用的研究

采用磷酸三苯酯(TPP)和可膨胀石墨(EG)进行复配,通过一步法发泡工艺制备了具有阻燃性能的软质聚氨酯泡沫(FPUF)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧和烟密度测试对FPUF的阻燃性能进行研究,探索了TPP与EG之间的协同阻燃作用。结果表明:TPP与EG之间存在一定的协同增强FPUF的阻燃性能。当TPP/EG配比为1/3、复配型阻燃剂用量为30份时,阻燃FPUF的LOI值达到25%。同时,复配型阻燃剂添加到FPUF中还能降低有焰燃烧时间,并起到一定的抑烟作用。     

软质聚氨酯泡沫的改性及阻燃抑烟性能研究

采用膨胀石墨(EG)、聚磷酸铵(APP)和Mg(OH)2对软质聚氨酯泡沫(FPUF)进行阻燃处理,并对其力学性能进行了研究。利用氧指数和锥形量热方法研究了不同阻燃剂配比对FPUF的阻燃抑烟性能的影响,通过扫描电镜研究了FPUF燃烧后残炭的微观形貌和阻燃机理。结果表明:当APP/EG/Mg(OH)2质量比为2:1:1时,阻燃效果最佳,其中APP/EG阻燃性较好,而Mg(OH)2能有效地抑制烟和CO的释放,三者复配具有很好的阻燃抑烟效果,可使FPUF的氧指数达到27.1%以上,且生烟量低。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协同阻燃聚苯乙烯的研究

将可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配并添加至聚苯乙烯(PS)基体中,制备了PS/EG/APP阻燃复合材料。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL 94)测试,以及热重分析(TG)和扫描电镜分析(SEM)对PS/EG/APP阻燃复合材料的阻燃性能和热稳定性进行了检测,并优化了该材料配方。结果表明:复合阻燃剂EG/APP的加入,使得体系的LOI值与热稳定性均明显提高。其中当复合阻燃剂EG/APP的添加量为30 phr,且质量比为3:1时,阻燃体系的LOI值可达到31.8%,而单独添加同量EG或APP的阻燃体系,其LOI值仅为29%和20.8%,这说明EG与APP之间存在协同效应。     

APP/EG对PIR-PU泡沫材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵/膨胀石墨(APP/EG)为阻燃剂,制备了高阻燃的聚异氰酸酯-聚氨酯(PIR-PU)泡沫材料。采用极限氧指数(LOI)测试、红外光谱分析(IR)、热重分析(TGA)等方法对所制备PIR-PU泡沫材料的燃烧及热降解行为进行了研究。结果表明:APP与EG存在着良好的协同阻燃作用,APP/EG的添加可有效提高PIR-PU泡沫材料的LOI值,其中当APP/EG用量为25份、其配比为3/7时,PIR-PU泡沫材料具有最佳阻燃性能,材料的LOI值可达35.4%。APP与EG的复配使用,使PIR-PU泡沫材料的炭层较单独使用APP或EG时更为致密,有效提高了材料的热分解温度,降低了热降解速率,进而改善了材料的阻燃性能。     

EG与IFR复合阻燃ABS的动态燃烧性和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N型膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂,阻燃剂添加量为20%(质量分数,下同),通过极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试(UL-94)仪、锥形量热(CONE)仪和扫描电镜(SEM)研究了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。结果表明,EG/IFR质量比为1/1为最佳配比,阻燃ABS的LOI达到29%,UL-94为V-0级;EG与IFR复合阻燃ABS,表现出一定的协同作用;通过SEM观察ABS/EG/IFR试样燃烧后样品发现,EG与IFR起到协同阻燃作用。     

复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯(PUR-R)泡沫塑料,研究了复合阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、可膨胀型石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)对PUR-R泡沫塑料阻燃性能的影响,采用正交试验确定了复合阻燃剂的最佳配比。用极限氧指数(LOI)测定仪、烟密度测定仪和万能试验机测定了阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI、烟密度等级和压缩强度,结果表明,当DMMP,TCPP,EG,ATH的质量比为2∶2∶3∶3时,在25份聚醚多元醇中添加12份复合阻燃剂,制备的阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI达26.3%,烟密度等级为77.63,压缩强度为0.18 MPa,阻燃PUR-R泡沫塑料具有良好的综合性能。     

可膨胀石墨/聚磷酸铵协效阻燃PUI泡沫塑料研究

通过添加可膨胀石墨(EG)和聚磷酸铵(APP)单组分阻燃剂及其复配阻燃剂,制备了聚氨酯–酰亚胺(PUI)泡沫塑料阻燃体系,并对其阻燃性能、热性能、表面碳层形貌及力学性能等进行了研究。结果表明,在相同阻燃剂添加量下,复配阻燃体系的极限氧指数(LOI)值高于单一阻燃剂阻燃体系,PUI/EG/APP体系的LOI值由18.6%提高至30.9%。热失重分析表明EG和APP间的相互作用导致了PUI/EG/APP体系在高温阶段的热降解速率下降,残炭率显著上升。扫描电镜分析表明PUI/EG/APP体系在燃烧后能生成更加连续和致密的炭层。在相同阻燃剂添加量的情况下,EG/APP复配使用能够减少EG对PUI压缩性能的损害。     

可膨胀石墨复合阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

采用可膨胀石墨(EG)分别与三种不同类型的阻燃剂磷酸三乙酯(TEP)、三-(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)和氢氧化铝(ATH)进行复配,得到三种复合阻燃剂,并制备出具有高阻燃性能的硬质聚氨酯(PU)泡沫材料。通过极限氧指数(LOI)测试,对比了三种复合阻燃剂的阻燃效果,探讨了EG分别与三种阻燃剂的协同阻燃作用。结果表明:EG与三种阻燃剂之间均具有协同阻燃作用,但其存在一定差异,EG和ATH、TEP联用时可以得到较好的阻燃效果。     

IFR/可膨胀石墨及协效剂氧化锌对PP阻燃性能影响的研究

制备了聚丙烯(PP)/有机膨胀型阻燃体系(IFR)、PP/IFR/可膨胀石墨(EG)和PP/IFR/可膨胀石墨(EG)/协效剂氧化锌(ZnO)三种体系,通过力学性能、氧指数(LOI)、垂直燃烧测试及热重分析(TG),探讨了复配膨胀型阻燃体系IFR/EG与协效阻燃剂ZnO之间的协同效应。结果表明,当IFR/EG/ZnO质量比为9.25/9.25/1.5时,阻燃PP的LOI值达到最高,同时阻燃PP的力学性能比不含ZnO的PP有所提高。TG结果表明,ZnO的加入使阻燃PP的热稳定性得到提高,形成了更稳定的保护层,从而提高了PP的阻燃效果。     

焦磷酸哌嗪/MPP对PP阻燃作用和力学性能影响

通过垂直燃烧试验、极限氧指数(LOI)测定和锥形量热分析,研究了焦磷酸哌嗪(DPP)/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)对聚丙烯(PP)阻燃作用的影响.结果表明:当DPP和MPP的质量比为2∶1,DPP/MPP的质量分数为26％(占物料总量)时,PP的阻燃级别可达到V-0级,LOI为35.5％;与纯PP相比,阻燃PP的总热释放...     

新型含氮阻燃剂/PEPA协同阻燃PP的性能

以三聚氯氰、对羟基苯甲酸甲酯、水合肼为原料经两步反应合成了一种新型含氮阻燃剂4,4′,4″–(1,3,5–三嗪–2,4,6–三取代)三氧三苯甲酰肼(TNTN),并通过核磁共振等对其进行表征。将合成的含氮阻燃剂TNTN与1–氧–4–羟甲基–2,6,7–三氧杂–1–磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)以不同配比制备膨胀型阻燃聚丙烯(PP)材料(IFR–PP)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL–94)、热重(TG)分析、锥形量热(CCT)法以及扫描电子显微镜(SEM)对阻燃PP燃烧及热稳定性能进行表征。结果表明,IFR–PP同时具有良好的阻燃性及抗熔滴能力,当PEPA∶TNTN=2∶1时,UL–94达到V–0级,LOI值达到了33.7%,表现出良好的阻燃性能。TG测试表明:阻燃剂的加入使IFR–PP材料提前降解,同时提高了材料的成炭性能,当PEPA∶TNTN=5∶1时,600℃时IFR–PP材料的残炭量由空白样的0.07%提高到了20.6%。CCT测试表明:相对于纯PP,经阻燃剂改性后的PP热释放率和总热释放量均显著减少。SEM测试表明:不同配比阻燃剂的加入使PP在燃烧过程中形成膨胀、致密的炭层,很好地保护了下层材料,提高了PP材料的阻燃性能。     

MoO_3在聚烯烃/MH-EG阻燃体系中的协效作用研究

以氢氧化镁(MH)和可膨胀石墨(EG)为阻燃剂制备了阻燃聚烯烃(PO)材料,研究了三氧化钼(MoO_3)在该体系中的阻燃协效作用。结果表明:当MH添加量为40%时,阻燃PO的极限氧指数(LOI)仅为24.4%,继续加入6phr EG后,阻燃PO的LOI提高至28.2%,但不能提升材料的垂直燃烧等级。在PO/MH-EG体系中加入1 phr MoO_3后,材料的LOI达到29.5%,并通过UL 94V-0测试。此外,热重分析(TGA)和锥形量热(Cone)数据显示,MoO_3的加入可以促使材料提前交联成炭,提高材料的残炭率。与PO/MH-EG体系相比,PO/MH-EG-MoO_3阻燃材料的热释放速率峰值(PHRR)和烟释放速率峰值(PSPR)分别降低了40.98%和56.76%。     

DMMP、TCPP与EG对硬质聚氨酯泡沫阻燃协同效应及机理探讨

利用氧指数仪、锥形量热仪、热重分析仪研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)与可膨胀石墨(EG)复配对硬质聚氨酯泡沫的氧指数、燃烧热释放速率、热释放量、生烟速率、生烟量、热稳定性等性能的影响。结果表明,DMMP、TCPP和EG具有协同阻燃作用,EG与DMMP/TCPP质量比为15∶15时阻燃效率最高,其中DMMP与TCPP质量比为12∶8。利用扫描电镜和X-射线光电子能谱仪从形貌与结构上对阻燃剂的作用机理进行分析,发现EG与DMMP/TCPP在燃烧后,可以共同形成致密稳定的炭层,阻止泡沫进一步燃烧,从而达到协同阻燃的目的。     

复合无机无卤阻燃剂改性聚氨酯泡沫及性能研究

以聚磷酸铵(APP)为主要阻燃剂,复配可膨胀石墨(EG)和膨润土作为阻燃剂和改性剂,制备了完全无机且无卤阻燃剂改性的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。在固定无机阻燃剂及改性剂总量的条件下,研究了膨润土和EG用量及比例对RPUF的热稳定性、阻燃性能、力学性能、泡孔结构等的影响。结果表明,随膨润土或EG含量的增大,泡沫的压缩强度先增大后减小,二者含量分别为10%和5%时压缩强度最大。EG对泡沫阻燃性能的提高有显著影响,但同时也会使泡孔孔径增大;而膨润土作为泡沫成核剂能明显减小孔径。通过热重分析表明膨润土和EG的加入能明显增强泡沫的热稳定性。当APP为泡沫总质量的15%,膨润土为5%,EG为5%时,可以制得阻燃性能、力学性能和泡沫孔径较佳平衡的阻燃泡沫材料。在该条件下,泡沫的压缩强度为0.42 MPa,泡沫平均孔径为434μm,LOI值达到29%。     

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.     

DMMP与EG在RPUF中的阻燃协效研究

利用锥形量热仪研究了可膨胀型石墨(EG)和甲基麟酸二甲酯(DMMP)对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的阻燃协同作用.结果表明,当DMMP/EG质量比为2.5:7.5,RPUF中添加质量分数为10%的该复配阻燃剂时,其热释放速率(HRR)为51.8 kW/m2,热释放峰值(PHRR)为148.67 kW/m2,总烟释放(TS...     

基于焦磷酸哌嗪阻燃硬质聚氨酯泡沫制备及性能

能源危机促使建筑材料朝着高质量方向发展，硬质聚氨酯泡沫(RPUF)是性能优异的保温材料，但易点燃，有潜在的安全隐患，因此需要对其进行阻燃处理。焦磷酸哌嗪(PAPP)是一款磷氮复合的阻燃剂，将其添加至RPUF体系中，可解决RPUF阻燃性差的问题。采用极限氧指数(LOI)、热重(TG)、锥形量热(CCT)等研究PPAP/RPUF的阻燃性能和燃烧性能。扫描电镜(SEM)展示了RPUF微观泡孔结构，结果表明，PAPP的加入使泡孔结构的不均性和破损性增加。阻燃测试表明：PAPP能有效抑制材料的滴落，添加50wt%的PAPP，复合材料的LOI值最高，为22.7vol%，且UL-94测试通过V-0级别。TG测试表明：PAPP的分解分为三个阶段，其第二阶段的分解速率最大，分解产生的酸性物质使RPUF拥有更高的残炭率，其中PAPP50/RPUF在700℃时残炭量为34.4wt%，炭渣在凝聚相起到阻隔热量和可燃气体的释放的作用；CCT测试证实了PAPP抑制材料燃烧热的释放，其中PAPP50/RPUF燃烧产生的热释放速率峰值(PHRR)和总热释放(THR)较纯样降低了54%和41%。机械测试表明，PAPP使...     

聚磷酸酯三聚氰胺在玻璃纤维增强尼龙6中的阻燃性能研究

以聚磷酸酯三聚氰胺(MPP)、改性烷基苯酚甲醛树脂(MAR)为阻燃剂,通过二者之间的协同效应改善尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)复合材料的阻燃性能。采用熔融共混法制备了添加不同MPP/MAR用量的PA6/GF复合材料,通过测定极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级、炭层形貌研究了二者的协同阻燃机理,并测试了PA6/GF复合材料的力学性能。结果表明:当MPP/MAR用量比为10/10时,LOI达到最大值29.3%,垂直燃烧等级为V-0级,热释放速率最低,仅为116.3 kW/m~2;添加MPP及MAR对于提高PA6/GF复合材料的力学性能具有一定作用。