APP在PE基木塑复合材料中的阻燃作用研究

研究了阻燃剂聚磷酸胺(APP)用量、木粉用量、APP与季戊网醇(PER)复配比例对PE基木塑复合材料阻燃性能的影响.用TGA和SEM分析了APP在PE基木塑复合材料中的阻燃作用机理.结果表明:APP对木塑复合材料的阻燃规律与其对塑料的阻燃规律有所不同,木塑复合材料中存在的大量木粉对APP的阻燃具有明显的协效作用,而PER的协效作用却小显著;随着APP用量或木粉用量的增加,木塑复合材料的极限氧指数(LOI)均显著增加.TGA和SEM分析表明,燃烧后残炭量增加与膨胀发泡是APP在木塑复合材料中具有阻燃性的主要原因.     

协效剂在ABS/APP/PETA体系中的阻燃协效性

为了提高苯乙烯一丁二烯一丙烯睛(ABS）/聚磷酸铵(APP)/聚对苯二甲酞乙二胺(PETA)膨胀阻燃体系的阻燃性能,将硼酸锌(ZB）、红磷(RP）添加到ABS/ APP/ PETA膨胀阻燃体系中。采用极限氧指数法、垂直燃烧法、热失重、扫描电镜探讨了不同含量协效剂ZB,RP对不同比例ABS/APP/PETA阻燃体系的协效阻燃效应。结果表明,加人协效剂使ABS/APP/PETA体系的阻燃性能得到显著提高;将2.5份(质量份,下同)ZB和4份RP加人到ABS/APP/PETA( 70/22. 5/7. 5)体系,体系的极限氧指数由未加协效剂的30%提高到41%,UL-94测试也达到V-0级;ZB提高了ABS/APP/PETA体系热稳定性和成炭率,RP能极大地促进成炭;加人ZB和RP ,阻燃体系燃烧表面能够形成更多膨胀、致密的炭层。     

新型阻燃木塑复合材料的制备及其性能研究

应用有机硅阻燃剂(FRX-210)及FRX-210与聚磷酸铵(APP)或有机磷氮阻燃剂(PNP)的复合阻燃剂制备了阻燃木塑复合材料,研究了阻燃剂对PE基木塑复合材料的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,FRX-210使木塑复合材料的极限氧指数(LOI)提高,且随FRX-210添加量的增加而增加,添加40份FRX-210,使木塑材料的LOI提高了34%。FRX-210使木塑复合材料的热、烟、CO、CO_2释放量显著降低,火灾性能指数提高,且对材料的力学性能的影响较小。FRX-210与APP及PNP对PE基木塑复合材料具有阻燃协效作用,且FRX-210与APP复配后的阻燃效果明显优于与PNP复配的效果。     

聚磷酸铵阻燃体系对HIPS/OMMT阻燃研究

将钠基蒙脱土(Na~ -MMT)有机化改性,制成有机蒙脱土(OMMT),采用熔融插层法分别制备HIPS/OMMT复合材料和聚磷酸铵(APP)体系阻燃的HIPS/OMMT复合材料。结果表明,HIPS/OMMT复合材料具有一定的阻燃性能,但阻燃性能的提高比较有限;与仅添加OMMT时相比,APP体系阻燃的HIPS/OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性均得到进一步提高,以APP、季戊四醇(PER)和硼酸锌(ZB)为膨胀型阻燃剂对HIPS/OMMT复合材料阻燃性和抑烟性的提高更为显著。力学性能测试结果表明,APP体系的加入对复合材料的拉伸强度和冲击强度都有负面影响。     

CaCO_3和EG与APP/PER/ZB体系协同阻燃交联EVAC基复合材料的研究

采用膨胀型阻燃剂[聚磷酸铵/季戊四醇/硼酸锌(APP/PER/ZB)体系]对交联乙烯–乙酸乙烯酯塑料(EVAC)进行阻燃改性,然后分别用CaCO3和可膨胀石墨(EG)进一步优化EVAC/APP/PER/ZB复合材料。采用极限氧指数(LOI)仪、锥形量热仪和扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料的阻燃性能及阻燃机理,并测试了复合材料的力学性能和介电性能。结果表明,随着APP/PER/ZB体系含量的增加,复合材料的LOI逐渐升高,热释放速率峰值、平均热释放速率、热释放总量逐渐降低;拉伸强度、断裂伸长率和介电常数逐渐下降,但介电损耗变化极小。CaCO3和EG优化的复合材料阻燃性能和拉伸性能均比未优化的有所提高,起到一定的协同阻燃效果,其中EG的优化效果最好;CaCO3对复合材料介电性能的影响与APP/PER/ZB体系大致相同,但高频下EG的影响较为显著,均明显降低了复合材料的介电常数和介电损耗峰值。     

膨胀阻燃三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶的性能

分析了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)的加入方式对三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)体系硫化特性的影响,研究了加入不同膨胀型阻燃剂及协效剂硼酸锌(ZB)、有机蒙脱土(OMMT)对动态硫化EPDM/PP热塑性硫化胶(EPDM/PPTPV)性能的影响。结果表明,在动态硫化前加入APP或PER时,EPDM/PP体系不能进行硫化;当APP的加入量为30份时,EPDM/PPTPV的综合力学性能较佳;在EPDM/PPTPV中同时加入APP、PER、三聚氰胺(MEL)时,随着三者加入量的增加,体系的阻燃性能增强,但拉伸强度明显降低,三者的最佳用量为30份APP、10份PER、10份MEL,此时体系的黏度与纯EPDM/PPTPV相当;加入ZB或OMMT时,EPDM/PPTPV的拉伸强度降低,且加入OMMT体系的阻燃效果优于加入ZB体系;加入OMMT时,在低剪切速率下,体系的黏度减小;在高剪切速率下,体系的黏度增大;加入ZB时,在低剪切速率下,体系的黏度与未加ZB体系相当;在高剪切速率下,体系的黏度增大。     

有机硅阻燃木塑复合材料的性能研究

利用甲基苯基聚硼硅氧烷(PB)及其与纳米Si O2或APP的复合阻燃剂制备了阻燃木塑复合材料,研究了阻燃剂对木塑复合材料(WPC)阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,在热降解过程中,聚硼硅氧烷显著提高了木塑复合材料的800℃残炭率,促进了残炭的形成,PB与纳米Si O2或APP复配使用可使木塑复合材料的热降解残炭进一步提高。PB及其复合阻燃剂使木塑复合材料的热、CO2释放速率及质量损失率降低,PB与APP复配对木塑复合材料的阻燃效果最好。PB及其复合阻燃剂使木塑复合材料的弯曲强度明显提高,对拉伸强度影响不大,但使冲击强度下降。     

Mg(OH)2/PP和APP/PP阻燃复合材料的性能对比

比较了Mg(OH)2和APP阻燃聚丙烯复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明:APP的阻燃效果明显好于Mg(OH)2,锥形量热仪测试结果表明在阻燃性能上填充150份Mg(OH)2并不优于填充70份APP的聚丙烯阻燃材料;而APP的用量对材料力学性能的影响较大。     

无卤阻燃剂对聚乙烯复合材料性能影响的研究

采用聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)协效无卤阻燃聚乙烯(PE)复合材料,制备出不同膨胀阻燃剂用量的无卤阻燃PE复合材料,研究阻燃剂的添加量对材料性能的影响,并观察阻燃剂在复合材料中的分散状况。结果表明,随着增加体系中膨胀阻燃剂的添加量,材料拉伸性能与抗冲击性能变差,阻燃性能得到明显提高,阻燃剂的分散效果变差,团聚现象加重。     

DBDPE/协效剂/PP阻燃复合材料的合成与性能研究

将Sb2O3、Fe2O3、聚磷酸铵(APP)、镁铝类水滑石(MgAl-LDHs)、APP-LDHs、ZnO、硼酸锌等无机物分别与十溴二苯乙烷(DBDPE)复配,并与聚丙烯(PP)熔融共混制备DBDPE/协效剂/PP阻燃复合材料;采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、缺口冲击、弯曲实验等方法研究了协效剂对DBDPE/无机协效剂/PP阻燃复合材料的阻燃性能及力学性能影响;采用能谱(EDX)分析样品的成分,探索APP与DBDPE复配阻燃的协效原理。结果表明,Sb2O3与DBDPE协效阻燃效果最好,APP的复配效果次之;APP与DBDPE的协效主要为体系中的磷、氮、溴元素的共同作用。     

OMMT与MPP协效阻燃对硅橡胶性能影响

以三聚氰胺磷酸盐（MPP）、有机蒙脱土（OMMT）为协效阻燃剂制备阻燃硅橡胶。通过x射线衍射（XRD）法、垂直燃烧法、热重法（TG）等研究阻燃硅橡胶分散性、燃烧性能和拉伸性能。结果表明,OMMT与MPP具有明显协同阻燃性;当OMMT用量为3质量份、MPP用量为55质量份时,复合材料有焰燃烧时间最短,阻燃效果最好;OMMT用量为3-5质量份时,复合体系的垂直燃烧性能均可达到FV-0级,残碳率最高,且力学性能较好。     

膨胀型阻燃剂/二乙基次磷酸铝阻燃改性不饱和树脂基复合材料

采用密胺包覆聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）作为膨胀型阻燃剂（IFR）对不饱和树脂（UP）进行改性,研究了APP、PER和MEL不同复配比例及用量对不饱和树脂基复合材料阻燃性能和力学性能的影响。基于IFR最佳用量,以二乙基次磷酸铝（ADP）为协效剂,研究了ADP用量对IFR/UP阻燃复合材料阻燃性能、力学性能及热稳定性的影响。结果表明,当APP∶PER∶MEL复配比例为4∶1∶1,IFR添加量为15 %（质量分数,下同）时,复合材料综合性能最佳,其极限氧指数为27.4 %,UL 94垂直燃烧达到V?1等级,弯曲强度和冲击韧性分别为100.3 MPa和6.3 kJ/m²;ADP的引入能够进一步提高IFR/UP复合材料阻燃性能,且随着ADP质量分数的增加而增强;当ADP质量分数为2 %时,IFR?ADP/UP复合材料极限氧指数为28.5 %并达到V?0阻燃等级,弯曲强度和冲击韧性分别为110 MPa和7.8 kJ/m²,与IFR/UP复合材料相比,分别提高了9.7 %和23.8 %;ADP能够促进IFR/UP复合材料表面成炭,缓解基体的热降解。     

Enhanced flame retardancy and thermal stability of zinc borate and magnesium carbonate as a promising alternative for Sb2O3 toward polyvinyl chloride

Inorganic zinc compounds such as zinc carbonate (ZC) and zinc borate (ZB) are considered as promising alternatives for harmful antimony trioxide in the future, but may result in poor thermal stability for flexible polyvinyl chloride (PVC). To enhance the flame retardancy and static thermal stability of flexible PVC, zinc compounds with environmentally friendly magnesium carbonate (MC) were introduced into PVC matrix. Findings reveal that the simultaneous use of 5 phr ZB and 5 phr MC for flexible PVC exhibits satisfactory properties containing pronounced flame retardancy with a limiting oxygen index of 30.2% and a UL-94 V-0 rating without dripping, enhanced static thermal stability with high color stability by discoloration tests, reduced smoke emission, and decent mechanical properties, which are advantageous over the standalone use of ZC, ZB, and MC. The enhancement mainly due to that the incorporation of ZB can accelerate the dehydrochlorination and promote the charring of flexible PVC in the early stage of flame burning, and MC can perform the long-term static thermal stability due to the HCl absorption capacity.     

MoO3/ZnO/APP对硬质PVC抑烟阻燃性能的影响

通过均匀实验设计方法研究了MoO3/ZnO/APP（聚磷酸铵）三元复合抑烟阻燃体系对硬质PVC复合材料的抑烟阻燃性能、力学性能和热稳定性的影响,用SPSS软件对试验结果进行了回归分析。结果表明,当MoO3、ZnO、APP分别为2.5份、3.5份和9份时,复合材料的协同抑烟阻燃性能最好,最大烟密度（SMD）由100降低到77.5,烟密度等级（SDR）由85.3降低到57.4,极限氧指数由44.5%提高到65.0%。复合材料的力学性能略有下降,拉伸强度由36.3MPa降至33.7MPa,断裂伸长率由48.1%降至44.7%。热重分析表明,MoO3/ZnO/APP三元复合抑烟阻燃体系使硬PVC失重温度范围变窄,最大失重温度降低了近50℃,而失重速率明显降低。     

磷酸酯与无机阻燃剂协同阻燃PC/ABS合金研究

研究了多聚芳基磷酸酯PX220分别与纳米蒙脱土和硼酸锌复配对聚碳酸酯/丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)合金的阻燃性能、热稳定性、力学性能及热变形温度的影响。结果表明:用2份纳米蒙脱土和3份硼酸锌分别与10份PX220复配制备阻燃PC/ABS,其氧指数分别达到28%和32%,燃烧性能达到UL94 V-0级。扫描电镜和热重分析表明,复配阻燃剂阻燃PC/ABS合金的炭层能有效隔绝热量的传递,阻止PC/ABS合金热降解,PC/ABS合金热稳定性明显提高。     

PVC木塑复合材料的耐热增强改性

采用模压成型制备了一系列聚氯乙烯(PVC)/氯化聚氯乙烯(CPVC)配比不同、无机刚性粒子含量不同的木塑复合材料。通过力学性能测试、热变形温度测试、扫描电子显微镜观察等手段对上述木塑复合材料的耐热性及力学性能进行了研究。结果表明,CPVC和无机刚性粒子均显著改善了PVC木塑复合材料的耐热性和力学性能。与PVC木塑复合材料相比,当PVC/CPVC配比为50/50,白云母或凹凸棒土的用量为3份时,改性木塑复合材料的热变形温度分别提高了14.3℃和19.7℃,且力学性能较好。凹凸棒土对木塑复合材料的耐热增强改性效果优于白云母。     

PE-HD/APP复合材料总体热稳定性作用与阻燃性能关系

采用聚磷酸铵（APP）对高密度聚乙烯（HDPE）进行填充改性,制备出APP不同含量的HDPE阻燃复合材料。通过水平-垂直燃烧仪与氧指数测定仪测试材料的阻燃性能,热重分析实验与复合材料总体热稳定性作用（OSE）评价材料的热稳定性能,研究材料总体热稳定性作用与阻燃性能间的关系。结果表明：OSE法能较好地衡量添加剂用量对复合材料热稳定性能影响情况,增加APP填充量有利于提高HDPE复合材料总体热稳定性与阻燃性能,提高HDPE复合材料的总体热稳定性有利于改善其阻燃性能。     

无机阻燃剂对PVC/木粉复合材料性能的影响

分别采用A1(OH)3、ZB以及Sb2O3等无机阻燃剂对PVC/木粉复合材料改性,研究不同的阻燃剂配方及阻燃剂含量对PVC/木粉复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:随着A1(OH)3,ZB以及Sb2O3添加量的增加,PVC/木粉复合材料的氧指数(LOI)呈逐渐增大的趋势。Sb2O3阻燃效率最高,当添加量为9份时,氧指数达到35.2%;无机阻燃剂的加入普遍降低了PVC/木粉复合材料的冲击韧性,但对拉伸强度起到了一定的增强作用。