木塑复合材料表面防火涂层制备及其耐火性能

以丙烯酸树脂为基体,聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)构成的膨胀型阻燃剂为阻燃体系,制备了用于木塑复合材料表面的防火涂层。采用正交试验法优化了防火涂层的配方,考察了涂层厚度对耐燃时间的影响,研究了涂层的阻燃机理。结果表明:当APP、MEL和PER按质量比12∶7∶4进行复配时,阻燃效果最佳,耐燃时间达到1 500 s;一定范围内,耐燃时间随涂覆质量呈二次增长,但过厚也会出现桔皮、针孔等缺陷。防火涂层通过形成致密的炭层对基材进行保护,完全燃烧后的产物主要为无机炭骨架及少量磷酸盐类物质。     

膨胀型无卤阻燃聚乙烯材料的研究

采用膨胀型阻燃剂-聚磷酸铵和季戊四醇(APP/PER)体系对低密度聚乙烯(LDPE)进行阻燃.通过热重分析(TGA)方法研究了成炭促进剂Zeolite(ZEO)对APP/PER和LDPE的催化成炭作用以及影响LDPE/APP/PER材料阻燃性能的各种因素,同时还对APP与PER之间的膨胀成炭反应历程进行了初步探讨.利用混料试验设计方法对LDPE/APP/PER/AEO材料的配方进行了优化设计,得到了使材料阻燃性能达到最好时的APP/PER/ZEO之间的最佳配比.实验结果表明,将APP、PER、与ZEO联用有较好的阻燃协效作用,添加APP/PER/ZEO膨胀型阻燃剂体系可使阻燃聚乙烯材料的氧指数达到29.3.     

钢结构用水性膨胀型防火涂料的制备及性能研究

以高岭土及含锆陶瓷纤维作为增强填料,聚醋酸乙烯酯乳胶和醋叔乳胶的混合液为基料,多聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系,开发了一种燃烧后具有高强度膨胀炭层的水性膨胀型防火涂料.研究了乳胶类型、膨胀阻燃体系各组分配比、颜基比、高岭土及含锆陶瓷纤维对水性膨胀型防火涂料性能及炭层强度的影响....     

水镁石在水性膨胀型钢结构防火涂料中的应用

以防火涂料用典型的膨胀型阻燃体系(APP/PER/MEL)为主,用无机阻燃剂部分替代有机阻燃剂,研究无机填料阻燃剂对膨胀型防火涂料性能的影响,为防火涂料的生产成本控制提供参考。     

m(APP)/m(PER)对LDPE阻燃性能和力学性能的影响

研究了不同配比的聚磷酸铵(APP)／季戊四醇(PER)组成的膨胀型阻燃剂及不同阻燃剂含量对低密度聚乙烯(LDPE)阻燃性能和力学性能的影响。m(APP)／m(PER)最佳为3:2,膨胀型阻燃剂质量分数最佳为30％。与纯LDPE相比,含有最佳配比和质量分数的阻燃剂体系的复合材料的极限氧指数从17．8％提高至24．5％,550℃的残重率从30．6％提高至87．0％;力学性能有所下降,拉伸强度从10．3 MPa降为7．39 MPa,断裂伸长率从115％下降到57％。阻燃LDPE的放热量比未阻燃的LDPE减少,说明形成的膨胀炭层对内部基材起着保护作用。550℃阻燃试样的残余物中成炭较致密,在炭层中除了含C外,还含有较大量的P和少量的N。     

使用可膨胀石墨与磷氮系阻燃剂协效制备阻燃UHMWPE

采用可膨胀石墨(EG)和磷氮系膨胀型阻燃剂制备阻燃超高分子量聚乙烯(UHMWPE).研究了EG的粒径对其阻燃性能的影响,磷氮系阻燃剂的3个组分聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER),各自与可膨胀石墨复配阻燃时其阻燃效果的差异.使用极限氧指数(LOI)法和UL94防火等级法表征材料的阻燃效果.结果表明:EG的粒径越大,其作为阻燃剂的阻燃效果就越好.EG与APP的复配效果最好,当两者的质量比例为EG∶APP =2∶1时,体系的协效阻燃效果最佳.协效阻燃UHMWPE的力学性能和耐磨性能也比单一使用EG阻燃时得到较大的改善.     

IFR阻燃ABS体系燃烧性能的研究

以均匀设计数学模型为基础,利用计算机辅助系统(CAD),研究膨胀阻燃剂(IFR)三组分,聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)对ABS阻燃性能的影响,体系中IFR质量分数为30％.结果表明:MEL用量为30份,APP/PER的质量比约为2/1时,垂直燃烧(UL-94)难燃级别可以达到Ⅴ-0级;固定APP/PER的质量比为2/1,随着MEL用量的增加,极限氧指数(LOI)降低,UL-94垂直燃烧时间增大;通过实验观察,提出“T型头”和“火焰簇”两种燃烧现象,并利用IFR阻燃机理,解释了LOI与UL-94形成竞争关系的原因.     

膨胀型阻燃剂对热硫化硅橡胶阻燃性能的影响

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）对甲基乙烯基硅橡胶的硫化特性、力学性能和阻燃性能的影响,通过观察硅橡胶的燃烧灰烬,研究了硅橡胶的燃烧行为和膨胀型阻燃剂对硅橡胶的阻燃机理。结果表明,随着阻燃剂APP用量的增大,硅橡胶的正硫化时间延长,焦烧时间缩短,力学性能下降,阻燃性能提高。不加阻燃剂的硅橡胶的氧指数为27.4%,当APP用量为40份时,硅橡胶的氧指数为28.6%,垂直燃烧等级为FV-0级;随着膨胀型阻燃剂APP/PER/MEL用量的增大,硅橡胶的氧指数增加,当APP/PER/MEL用量分别为30/5/5份时,硅橡胶的氧指数为32%,垂直燃烧等级为FV-0级。硅橡胶的燃烧灰烬具有明显的＂壳-芯＂结构,表明燃烧过程中硅橡胶分子链和填料发生了相分离,其中壳层为白色致密物,随着膨胀型阻燃剂用量的增大,芯层颜色由半透明白色转变为黑色,表明膨胀型阻燃剂有利于成炭阻燃。     

膨胀型阻燃剂对聚丙烯-木粉复合材料阻燃及性能的影响

主要以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、以及自制的成炭发泡剂(CFA)复配成的膨胀型阻燃剂对聚丙烯-木粉复合材料进行阻燃.并通过一系列的性能实验研究了不同的阻燃剂配方及阻燃剂含量对聚丙烯-木粉复合材料的力学性能、阻燃性能、流变行为以及热降解行为的影响.结果表明,膨胀型阻燃体系可以提高聚丙烯-木粉复合材料的LOI与成炭性,当添加量为25%时,APP与PER复配阻燃的复合材料的LOI可达27.5,800℃时残余炭含量为19.24%.而且该阻燃剂的加入对提高材料的拉伸和弯曲强度有一定作用.     

聚苯乙烯的无卤阻燃研究

采用正交设计法分析了聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)作为一种混合体系对聚苯乙烯(PS)的阻燃作用。实验表明,酸源、炭源、气源组成的膨胀型阻燃剂有良好的阻燃效果,PER对PS阻燃性能的影响显著。各个因子对材料力学性能和加工性能的影响不同:PER用量是影响拉伸强度、弯曲强度和流动性的主要因素;APP用量是影响无缺口冲击强度的主要因素;MEL用量是影响缺口冲击强度的主要因素。当APP、PER、MEL 的用量分别为30,20,5摩尔份时,阻燃PS获得较好的综合性能。     

无卤阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为

利用锥形量热仪(CONE)和热失重分析(TG)研究了化学膨胀阻燃剂(IFR)、氢氧化铝/红磷(Al(OH)3/P)及二者复合阻燃SBR的阻燃性能及热失重行为。结果表明,阻燃剂用量为40份,聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)质量比为3∶1时,SBR/APP/PER的热释放速率及生烟速率均大幅度下降,阻燃效果较好;Al(OH)3与P质量比为26∶14时,可有效降低SBR/Al(OH)3/P的热释放速率,但生烟速率较大;将APP/PER∶Al(OH)3/P=1∶1复配,SBR/IFR/Al(OH)3/P的热释放速率和生烟速率没有进一步改善,协同效应不明显。热失重研究表明,空气气氛下,试样SBR/IFR/Al(OH)3/P在300~500℃时,Al(OH)3/P反应使得SBR分解速度下降;在500~800℃时,APP与PER形成炭层,有效地起到隔热隔氧的作用,从而抑制炭黑的分解;两者复合使用,使阻燃SBR分解速度降低,热稳定性提高。     

Synergistic effects of hydroxy silicone oil on intumescent flame retardant polypropylene system

The effects of hydroxy silicone oil as a synergistic agent on the flame retardancy of intumescent flame retardant polypropylene composites (IFR-PP) were studied, and the IFR system mainly consisted of the ammonium polyphosphate (APP), melamine (MEL) and pentaerythritol (PER). The UL 94 rating, thermogravimetric analysis (TGA), cone calorimeter (CONE) and digital photograph were used to evaluate the synergistic effects of hydroxy silicone oil (HSO). It has been found that the PP composite containing only APP, MEL and PER does not show good flame retardancy at 30% additive level. The cone calorimeter results show that the heat release rate, mass loss rate, mass, total heat release, carbon monoxide and carbon dioxide of PP/APP/MEL/PER/HSO composites decrease in comparison with the PP/APP/MEL/PER composite. The digital photographs demonstrated that HSO could promote to form the homogenous and compact intumescent char layer. Thus, a suitable amount of HSO plays a synergistic effect in the flame retardancy.     

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。     

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。     

MnO_2对APP-PER-MA膨胀阻燃体系热解过程的协同作用

从热重分析、热解活化能以及红外光谱等几个方面研究了氧化锰(MnO2)对以聚磷酸铵(APP)为酸源,季戊四醇(PER)为炭源,蜜胺为气源的经典膨胀型阻燃剂(IFR)热分解性能的影响。从傅立叶红外光谱的角度看,300~400℃时MnO2的存在加快了体系的分解和无机酸的生成速度,改变了IFR热解发生的时间,但是并没有从根本上改变热解过程。从表观活化能的角度看MnO2的添加提高了IFR阻燃剂第一、二阶段的热解活化能,降低了第三、四阶段的热解活化能。热重分析显示MnO2对IFR分解最后阶段残留量影响最大。     

水性超薄膨胀型钢结构防火涂料的制备

以有机硅改性的丙烯酸酯乳液为基料,多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃体系,制备水性超薄膨胀型钢结构防火涂料;采用硼酸和可膨胀石墨(EG)改性防火涂料。研究表明,同时用w(硼酸)=4%,w(EG)=5%改性防火涂料,涂层的耐火极限达到93 min,热失质量分析(TGA)测试表明w(硼酸)=4%,w(EG)=5%共同改性的防火涂料在700℃时最终残炭量是44%。扫描电镜(SEM)分析结果表明硼酸/EG改性的残炭层形成了致密的"蜂窝"状结构。     

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。     

水性钢结构防火涂料的制备及其耐火性能研究

以水性树脂为基体,聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)为膨胀阻燃体系,可膨胀石墨(EG)和绢云母为填料制备了水性膨胀型钢结构防火涂料;研究了基体拼合、膨胀阻燃体系、EG与绢云母配比对钢结构防火涂料性能的影响。结果表明:氯偏乳液与纯丙AC261P乳液质量比为22:3,APP、MEL、PER的质量比为4:3:3,可膨胀石墨和绢云母的质量比为5:3时,制备的防火涂料涂层受热膨胀倍率为5.68倍,形成了"蜂窝状"结构的膨胀炭质层,孔洞均匀致密,与钢板粘附性好、强度高,耐火性能好,耐火极限高达2 997 s。