阻燃POM的热降解动力学研究

采用双螺杆挤出机制备了APP/MC/DPER/novolak阻燃POM材料,对材料进行了TGA测试,采用Flynn-WallOzawa方法、Starink方法两种动力学方法研究了阻燃POM的热降解动力学。由这两种方法计算得到的结果较为吻合,结果表明,阻燃剂的添加使POM材料的热降解活化能先下降后升高,说明阻燃剂先于POM分解并生成耐热性好的残炭。     

聚丙烯/氮磷共掺杂碳点/高岭土阻燃复合材料的非等温热降解动力学研究

为改善聚丙烯（PP）的阻燃性能，通常添加阻燃剂。以氮磷共掺杂碳点（N,P-CDs）和高岭土复配作为协效剂，与聚磷酸铵（APP）、双季戊四醇（DPER）以及PP，通过熔融挤出制备阻燃聚丙烯复合材料（PP/APP/DPER/高岭土/N,P-CDs）。通过Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法研究阻燃复合材料的热降解动力学，探究阻燃剂机理。结果表明：2%N,P-CDs/高岭土（1.0∶1.0）的加入，明显提高APP/DPER膨胀阻燃剂的阻燃效果，阻燃复合材料的LOI高达29.8%,UL-94通过V-0级。N,P-CDs/高岭土协效剂的加入，不改变APP/DPER的阻燃机理，但其可促进复合材料成炭，减缓热降解速率，增大热降解活化能，提高阻燃材料的热稳定性。     

膨胀型无卤阻燃材料的制备及其辐照交联工艺研究

采用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)作为无卤阻燃材料的基体,在基体材料中加入聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(DPER)复配组成的膨胀型阻燃体系以及硅酸盐类阻燃协效剂沸石(ZEO)和蒙脱土(MMT),熔融共混制备了EVA/APP/DPER/ZEO/MMT无卤阻燃材料,并对该材料进行一定剂量的辐照交联处理,最终得到了一种性能优良的辐照交联膨胀型无卤阻燃材料,可应用于电线电缆领域。     

无卤阻燃硅橡胶材料性能研究

考察了无卤阻燃剂氢氧化铝(ATH)、聚磷酸铵(APP)、金属氧化物三氧化二铁(Fe2O3)对甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)阻燃性能及拉伸性能的影响。结果表明:硅橡胶中添加30份ATH后,材料氧指数达到32%;在ATH/MVQ(30/100)体系中添加45份APP,即APP/ATH用量比为3:2时,材料的氧指数达到38%,阻燃改性效果最佳;在此基础上添加不同用量的Fe2O3后,材料的氧指数均低于未添加Fe2O3的材料,Fe2O3对ATH/APP复配体系无明显协同阻燃作用。     

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。     

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。     

氢氧化镁对膨胀阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物性能的影响

考察了低添加量的氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯(EVA)、聚磷酸铵(APP)、双季戊四醇(DPER)复配组成膨胀型阻燃材料的力学性能、燃烧性能、加工性能的影响,通过以上研究,拓宽以APP为主的膨胀型阻燃剂用协效剂的选择范围,提高材料的阻燃效率、降低成本和添加量。结果表明:MH添加量为3份时,能够与膨胀阻燃体系形成良好协效作用,使氧指数提高,当添加量继续增加,产生了相反的作用,造成氧指数的急剧下降,而随着MH添加量的增加,阻燃材料的拉伸性能基本保持不变,硬度上升,熔体流动速率有小幅下降。     

聚磷酸铵阻燃应用研究进展

聚磷酸铵（APP）凭借其无毒、无卤、抑烟、阻燃效果好、环境友好等特点,被广泛应用于聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂等聚合物阻燃领域。然而,APP存在吸湿性强、添加量高、分散性差、与聚合物相容性差等缺点,限制了其进一步发展。针对上述问题,对聚磷酸铵的阻燃机理及应用进行了系统综述,并总结了相关的解决方法。首先简单介绍了APP的物化性质及阻燃机理;然后梳理了近年来国内外APP阻燃剂的研究进展,详细介绍了单独阻燃、复配阻燃、微胶囊化包覆、化学改性和纳米复配等不同阻燃方式的阻燃效果,并归纳总结了不同阻燃方式的优缺点;最后讨论了APP在聚合物阻燃研究中存在的主要问题,并展望了其未来的发展方向。     

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。     

复配阻燃剂阻燃纯棉织物的工艺研究

采用聚磷酸铵(APP),季戊四醇(PER),聚磷酸蜜胺(MPP)复配作为阻燃纯棉织物的阻燃剂,以乙二醛(GLY)为交联剂,研究APP的最佳溶解温度及织物的焙烘条件,并在此条件下以APP/MPP/PER/GLY(10/7/1/2)为复配阻燃剂整理纯棉织物。通过氧指数、垂直燃烧、热降解等表征其阻燃性能。研究结果表明:APP的最佳溶解温度为85℃,复配阻燃剂整理纯棉织物的烘焙条件140℃×150s,阻燃纯棉织物的阻燃性能较好。     

聚氨酯阻燃改性技术

综述了在聚氨酯材料中添加阻燃剂的技术:微胶囊化、超细化/纳米、表面及架桥改性阻燃剂和复配技术;介绍了聚氨酯反应型阻燃剂的开发现状以及采用特殊结构的阻燃改性方法。     

硫酸锌对膨胀阻燃聚丙烯体系性能的影响

将硫酸锌添加到聚磷酸铵(APP)和双季戊四醇(DPER)膨胀阻燃聚丙烯(PP)体系中,采用氧指数(OI)、垂直燃烧(UL 94)、热分析(TGA)、红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析方法,考察了硫酸锌对膨胀阻燃PP体系性能的影响,探讨其作用机理。结果表明:添加适量硫酸锌可以显著提高膨胀阻燃PP体系的氧指数和垂直燃烧性能,且少量添加不影响体系的力学性能和热老化性能;硫酸锌的作用对象主要是APP和DPER,它可以促进APP的交联,与DPER发生化学反应,从而改变DPER的失重过程;硫酸锌可以改善膨胀炭层的形貌,提高炭层的隔热隔质能力。     

DIDOPO与POSS/EG协同阻燃环氧树脂泡沫及机理研究

以对苯乙基桥链9,10⁃二氢⁃9⁃氧杂⁃10⁃磷杂菲⁃10⁃氧化物（DIDOPO）、聚甲基倍半硅氧烷（POSS）、膨胀石墨 （EG）为复配阻燃剂对环氧树脂（EP）泡沫进行阻燃改性,研究了复配阻燃剂对EP泡沫材料的阻燃效果和阻燃机理。结果表明,当DIDOPO/POSS=3∶1（质量比,下同）、DIDOPO/EG=1∶3时,复配阻燃体系的阻燃效果最佳;添加20 %（质量分数,下同） DIDOPO/POSS复配阻燃剂的加入可以使EP泡沫的UL 94测试达到V⁃0级; 添加20 %的 DIDOPO/EG复配体系可以使EP泡沫的极限氧指数（LOI）提高至30.8 %,UL 94测试达到V⁃0级;阻燃体系具有一定的抑烟效果。     

次磷酸铝/聚磷酸铵阻燃聚氨酯泡沫塑料的性能研究

以次磷酸铝(ALHP)和聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步发泡法制备了阻燃聚氨酯泡沫塑料(PUF)。研究了ALHP和APP单独及复配使用对PUF极限氧指数(LOI)的影响,以及ALHP/APP复配阻燃剂对PUF热稳定性能、拉伸强度、成炭性能和残炭形貌的影响。结果表明:当阻燃剂总添加量为25%,ALHP和APP的质量比为5:1时,LOI达到了28%。拉伸测试结果表明:ALHP/APP的加入显著地提高了PUF的拉伸强度。TGA分析结果表明:阻燃剂ALHP/APP的加入使PUF提前脱水成炭,增加了PUF在高温下的热稳定性能与成炭性能。SEM观察结果表明:ALHP/APP的加入使得PUF表面形成了致密的膨胀炭层,有效地发挥了隔热、隔氧的作用,从而提升了PUF的阻燃性能。     

微胶囊化膨胀型无卤阻燃聚丙烯的研究

对聚磷酸铵（APP）进行微胶囊化，复配了新型无卤膨胀型阻燃剂（IFR）。利用IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。对包覆APP和IFR阻燃PP体系的表面形态和性能进行研究。结果表明，包覆的APP粒度均匀致密；在PP中添加IFR阻燃剂不小于30份时，有明显成炭效果，获得良好的阻燃性能，UL-94阻燃级数为V-0。阻燃PP体系的热稳定性也得到提高。     

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.     

无卤阻燃聚氨酯泡沫塑料的性能研究

以多元醇、二异氰酸酯、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)等为原料,采用一步法,制得阻燃聚氨酯泡沫塑料。研究了不同阻燃剂的用量对聚氨酯泡沫的力学性能、热性能和阻燃性能的影响。结果表明,材料拉伸强度随阻燃剂添加量的增加而增加;材料的极限氧指数和在500℃时的分解残留量均随复合阻燃剂添加量的增加先增大后减小;APP/MA复合阻燃剂的效果好于单组分APP。     

膨胀石墨在聚乙烯中阻燃协效作用的研究

以膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)复配组成膨胀型阻燃剂，应用于高密度聚乙烯(PE-HD)中。热分析表明APP／FG的添加使得PE-HD材料的热稳定性增强，降解过程变缓，剩炭率增加。氧指数(LOI)结果表明APP／EG具有良好的阻燃协同作用。扫描电镜(SEM)显示APP／EG的加入可使得PE-HD样品生成连续致密的炭层。同时力学性能研究表明APP／EG对材料的力学性能的影响比其它膨胀型阻燃剂要小。     

尼龙6/弹性体合金的阻燃改性研究

分别采用环保阻燃剂十溴二苯乙烷(DBPE)/三氧化二锑(Sb2O3)和聚磷酸铵(APP)对PA6/POE-g-MAH合金进行阻燃改性,同时以纳米有机蒙脱土(OMMT)作为辅助阻燃剂,讨论了阻燃剂种类、用量和配比对合金燃烧性能和力学性能的影响.结果表明:DBPE/Sb2O3在该体系中具有比APP更高的阻燃效率;OMMT与DBPE/Sb2O3和APP在合金的阻燃改性方面具有一定的协同效应;所有阻燃成分对合金的韧性均产生负面影响;DBPE/Sb2O3和APP使得体系的拉伸强度下降,而OMMT发挥了一定的补强作用;当DBPE/Sb2O3与APP组成的复配阻燃体系中二者的用量分别为10份和40份时,合金具有较好的综合性能.     

磷-氮复配膨胀型无卤阻燃聚甲醛体系的研究

采用磷-氮复配膨胀型阻燃剂进行无卤阻燃聚甲醛(POM)的研究,测试了阻燃POM的阻燃性能、力学性能,并通过傅立叶变换红外光谱分析阻燃POM燃烧残炭的成分,并用扫描电子显微镜观测阻燃POM燃烧残炭的形态,用热失重分析仪表征了POM及阻燃POM的热稳定性.结果表明,采用微胶囊红磷/三聚氰胺氰尿酸酯(MC)/双季戊四醇(DPET)/酚醛树脂(Novolak)复配阻燃体系的阻燃POM的垂直阻燃级别可达到UL94 V-1级,采用多聚磷酸铵(APP)/MC/DPET/Novolak复配体系可达到V-0级,其力学性能有不同程度的下降,并且根据测试结果分析了阻燃机理.