热氧老化对红磷阻燃LGFPP复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷(LGFPP/RP)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明,随着老化时间的延长,复合材料的结晶度减小,力学性能显著下降。说明分子量降低,发生了显著的热氧化降解。扫描电子显微镜显示,LGFPP/RP复合材料表面出现了明显的网状裂纹,局部范围还出现了较大的裂纹。PP基体分子链的断裂以及长玻纤与PP基体间发生界面脱粘是导致LGFPP/RP复合材料宏观力学性能下降的主要原因。红外光谱表明,随着热氧老化时间的延长,试样表面会产生更多的生色基团使材料发生黄变,说明PP基体分子链发生了老化断裂。     

LGFPP/IFR复合材料热氧老化性能研究

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/膨胀阻燃剂(LGFPP/IFR)复合材料,采用热烘箱老化法研究了140℃下老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。结果表明:随着老化时间的延长,复合材料的力学性能显著下降,说明其分子量降低,发生了明显的热氧化降解。SEM测试结果表明:LGFPP/IFR复合材料表面出现了明显的网状裂纹,局部还出现了较大的裂纹。PP基体分子链的断裂以及长玻纤与PP基体间发生界面脱黏是导致LGFPP/IFR复合材料宏观力学性能下降的主要原因。     

OMMT对LGFPP/IFR阻燃性能、燃烧性能及力学性能的影响

采用熔融共混技术制备了长玻璃纤维增强聚丙烯/膨胀阻燃剂/有机蒙脱土(LGFPP/IFR/OMMT)复合材料。利用极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CONE)以及万能力学试验机,表征了LGFPP/IFR/OMMT复合材料的阻燃性能、燃烧性能以及力学性能。氧指数测试结果表明,OMMT使LGFPP/IFR体系的氧指数提高。当添加2%OMMT时,LGFPP/IFR/OMMT复合材料的氧指数提高至24.2%。锥形量热仪测试结果表明,LGFPP/IFR体系的热释放速率峰值(PHRR)、烟雾生产率(THR)及引燃时间(TTI)均由于添加OMMT而大幅度降低。力学性能测试结果表明,LGFPP/IFR体系的拉伸强度、弯曲强度以及缺口冲击强度因OMMT的添加,分别提高了8.15%、9.04%和24%,使LGFPP/IFR体系中由于IFR引起LGFPP力学性能降低的弊端得到了明显改善。     

红磷阻燃LGFPP复合材料的热氧老化性能研究

利用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷(LGFPP/RP)阻燃复合材料。采用热烘箱老化法分析了140℃条件下不同热氧老化时间对LGFPP/RP阻燃体系热氧老化性能的影响;并通过氧指数(OI)、垂直燃烧、热性能和力学性能测试对LGFPP/RP阻燃体系的阻燃性能、热稳定性和力学性能进行了研究。结果表明:随着热氧老化时间的延长,LGFPP/RP阻燃体系的OI值呈先增大后减小的趋势,且垂直燃烧等级始终保持在FV-0级;同时,LGFPP/RP阻燃体系的最大质量损失速率所对应的温度(Tmax)变化不大,体系的起始分解温度(T5%)则呈现出先升高后下降的趋势。另外,经热氧老化后,试样的力学性能显著下降。     

ZnB对LGFPP/IFR阻燃体系性能的影响

通过熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/膨胀阻燃剂/硼酸锌(LGFPP/IFR/ZnB)复合材料,并测定了其阻燃性、热稳定性及力学性能;通过扫描电镜(SEM)观察燃烧后的微观形貌,考察了ZnB对LGFPP/IFR阻燃体系性能的影响。结果表明:适当用量的ZnB与IFR阻燃剂具有协同阻燃作用,可提高LGFPP/IFR体系的阻燃性、热稳定性及力学性能。在LGFPP/IFR阻燃体系中添加2%的ZnB,LGFPP/IFR/ZnB复合材料的氧指数提高到23.6%;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了10.7%、15.1%和31.9%。     

EG/IFR阻燃LGFPP的协同作用研究

将可膨胀石墨(EG)作为协效剂,与膨胀阻燃剂(IFR)协同阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料。研究EG与IFR阻燃LGFPP的协同作用。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热仪进行分析。结果表明,EG与IFR的协同作用存在最佳协同比例,在最佳协同比例下,EG/IFR阻燃LGFPP的阻燃性能和燃烧性能最佳。     

水滑石对IFR/LGFPP性能的影响

通过熔融共混法制备了水滑石/膨胀阻燃剂/长玻纤增加聚丙烯(LDH/IFR/LGFPP)复合材料,利用氧指数(OI)、热失重分析(TGA)和力学对复合材料进行测试,考察LDH对IFR/LGFPP性能的影响。结果表明:LDH在适量的添加量下可以提高IFR/LGFPP的氧指数和力学性能;LDH的加入提高了膨胀炭层在高温时的稳定性和残炭量。当LDH添加量为1%时,IFR/LGFPP的氧指数达到24.1%,拉伸强度提高至108.5 MPa,弯曲强度提高至131.6 MPa,冲击强度提高至23.4 kJ/m2。     

LGFPP/IFR/SP阻燃复合材料的协同阻燃机理

以海泡石(SP)作为协效剂,研究SP与膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃LGFPP复合材料的性能。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重分析(TG)等表征LGFPP/IFR/SP复合材料的协同阻燃性能及协效机理。结果表明:随着SP协效剂用量增加,LGFPP/IFR/SP复合材料的LOI呈先增加后降低的趋势,当SP用量为1%时,复合材料的LOI为29.3%,燃烧等级达到V-0级;Ozawa法计算得到复合材料的活化能随着失重率的增大而增大;在LGFPP/IFR/SP阻燃协效体系中,海泡石主要为化学协效阻燃机理。     

热氧老化对无卤膨胀阻燃PP/LGF复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了膨胀阻燃剂填充长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。通过热分析、锥形量热、极限氧指数、垂直燃烧测试对其热解和燃烧性能进行了研究。结果表明,随着老化时间的延长,PP/LGF复合材料的极限氧指数值明显提高,且垂直燃烧等级基本保持不变;并且复合材料的热释放速率峰值、热释放速率平均值和总热释放速率值不断增大。热氧老化对PP/LGF复合材料的最大热失重速率所对应的温度无太大影响,但却显著降低了复合材料的起始分解温度。     

无卤膨胀型阻燃聚丙烯的性能研究

利用微胶囊化技术合成的新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。考察了阻燃剂IFR中聚磷酸铵（APP）的微胶囊包覆效果以及阻燃剂IFR对PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性以及表面形态等的影响。结果发现包覆后的APP粒度均匀致密，效果比较良好；在PP中添加的IFR阻燃剂质量分数达到30％左右时，有明显的成炭效果，氧指数达到32％，阻燃性能提高；力学性能下降也趋于平缓；且IFR与PP的界面相容性比较良好；阻燃PP材料的热稳定性也得到了提高。     

磷-硅阻燃剂在膨胀型阻燃聚丙烯中的应用研究在

采用一种新型含磷硅高分子阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)、多聚磷酸密胺(MPP）复配成膨胀型阻燃剂(IFR),并对聚丙烯(PP)进行阻燃。当APP/MPP/EMPZR质量比为15/10/15时,所制得的复合材料的氧指数达到33.0 %,垂直燃烧达到UL 94 V 0级;与纯PP相比,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都没有下降;热失重分析表明,阻燃PP材料在600 ℃时的残炭量为21.14 %,成炭率显著提高;扫描电镜对残炭形貌的表征以及氧指数测试前后阻燃PP材料的红外图谱分析证实了EMPZR与APP、MPP在PP中有良好的协效阻燃作用。     

PP/LGF复合材料的膨胀性阻燃与协效阻燃性能

采用膨胀型阻燃剂(IFR)及协效剂海泡石(SP)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料进行阻燃,通过双螺杆挤出机制备了PP/LGF母粒,IFR母粒和SP母粒,然后将这3种母粒通过注塑机制备了PP/LGF/IFR/SP复合材料,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试、锥形量热仪、热重分析、扫描电子显微镜、力学性能测试等表征PP/LGF各阻燃复合体系的性能。结果表明,当IFR质量分数为22%时,PP/LGF/IFR阻燃复合材料的LOI为28.8%,且垂直燃烧等级达到V–0级;锥形量热仪测试结果表明加入IFR及SP后阻燃复合体系的第一热释放速率峰值降低,而第二热释放速率峰消失;SP质量分数为1%,IFR质量分数为21%的PP/LGF/IFR/SP阻燃复合材料LOI为29.6%,垂直燃烧等级达到V–0级,热释放速率峰值和总热释放量得到有效降低,热稳定性最好,且燃烧时产生致密的炭层覆盖于玻璃纤维表面,同时加入1%SP后复合材料的力学性能下降幅度相对较小。     

功能化聚丙烯在膨胀型阻燃聚丙烯中的偶联作用

考察了三种功能化聚丙烯－甲基丙烯酸接枝聚丙烯（PP－g-MAA）、顺丁烯－二酸酐接枝聚丙烯（PP－g-MAH)和刻蚀聚丙烯（EPP）作为膨胀型阻燃剂／聚丙烯体系的偶联剂对材料性能的影响，并对其偶联机理进行了探讨。     

阻燃LGFPP的阻燃性能研究

将有机蒙脱土(OMMT)和水滑石(LDH)分别与膨胀阻燃剂(IFR)构成阻燃体系,对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料进行阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)和锥形量热仪(CONE)测试,对比研究了两种体系阻燃LGFPP的阻燃性能及阻燃机理。结果表明:当OMMT质量分数为2%时,复合材料的LOI达到最大值24.2%,且垂直燃烧达到了UL-94 V-0级;当LDH质量分数为1%时,LOI达到最大值23.3%,而垂直燃烧等级仍为V-1级。以炭层阻隔的IFR/OMMT体系比以稀释阻燃的IFR/LDH体系更加有效地改善LGFPP的阻燃性能。     

紫外老化对膨胀阻燃LGFPP复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备以膨胀型阻燃剂(IFR)填充的长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料,通过人工加速紫外老化实验,研究紫外老化对其阻燃性能、热稳定性以及力学性能的影响。结果表明:随着紫外老化时间增长,IFR/LGFPP复合材料的极限氧指数先增加后减少,垂直燃烧等级基本保持不变。同时,未老化IFR/LGFPP复合材料热失重后的残留量最高,随紫外老化时间的增加,老化后体系的拉伸强度和弯曲强度呈下降趋势,缺口冲击强度基本保持不变。     

长玻纤增强热塑性复合材料阻燃改性及老化性能研究进展

综述了近几年来长玻璃纤维(LGF)增强热塑性复合材料的发展现状,重点以聚丙烯为例,介绍了纤维含量、分布及纤维与基体之间相容性等因素对LGF增强热塑性复合材料性能的影响;重点以尼龙6为例,对LGF增强热塑性复合材料的阻燃改性及老化性能的相关研究进行了阐述。最后对未来LGF增强热塑性复合材料改性及抗老化研究的重点和方向进行了展望。     

膨胀型阻燃剂NP430对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响

采用膨胀型阻燃剂NP430填充三元乙丙橡胶(EPDM),研究其阻燃性能.结果表明:膨胀型阻燃剂NP430对EPDM具有很好的阻燃效果,外加酸源乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和碳源高苯乙烯(HS)树脂具有更好的协同阻燃作用.当EPDM/EVA/HS并用比为80/8.6/11.4、膨胀阻燃剂NP430用量为90份时,极限氧指数可达47.6.填充石蜡油会明显降低EPDM的阻燃性能,但不影响燃烧膨胀过程.而填充少量甲基丙烯酸锌、酚醛树脂等有机填料对EPDM的阻燃性能影响很小;填充炭黑、白炭黑、碳酸钙、可膨胀石墨等无机填料会导致燃烧产生的气体逸出,严重不利于膨胀过程,导致膨胀型阻燃剂不能发挥阻燃作用.     

蛭石在膨胀阻燃聚乙烯中的协效作用

研究了蛭石对膨胀阻燃聚乙烯体系的协效作用。氧指数和力学性能测试结果表明:阻燃剂用量超过15份时,蛭石协同膨胀阻燃聚乙烯体系的氧指数超过23.4%,离火后很快自熄,而添加相同量阻燃剂聚乙烯的氧指数仅为21.3%;添加适量改性蛭石可以提高膨胀阻燃聚乙烯体系的拉伸强度,而聚乙烯的缺口冲击强度在添加阻燃剂后,均有不同程度的下降。     

膨胀型阻燃剂阻燃环氧树脂的阻燃性能及影响因素

研究了季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐微胶囊化的多聚磷酸铵（KDIFR）、三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊化的多聚磷酸铵（MAPP）和多聚磷酸铵（APP） 3种膨胀型阻燃剂,及引入硼、铝元素对膨胀型阻燃环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,采用极限氧指数法和水平燃烧法测试材料的燃烧性能。结果表明,3种阻燃剂中APP的阻燃效果最好,当APP/EP为0.3（质量比,下同）时,其极限氧指数为32.2 %,达到难燃级水平;在EP/APP中引入铝元素或硼元素可使阻燃效果提高,硼、铝共存时阻燃效果更加突出,加入APP总量0.8 %的硼酸铝可使EP/APP的自熄时间由48 s降为24 s;热分析结果表明,APP热分解吸热恰与EP的热降解产物燃烧放热相匹配,这是使EP/APP的阻燃性能提高的主要原因;在EP/APP中引入硼和铝元素可明显促进EP/APP成炭,起到协同阻燃作用。