MH/ATH/纳米硅树脂阻燃电缆料的制备与研究

以LDPE、EVA为基体,MH、ATH、纳米硅树脂粉为阻燃剂,通过挤出造粒、注塑成型制得高性能无卤少烟阻燃电缆料。通过极限氧指数、万能电子拉力机、热重分析、傅里叶红外等研究手段研究电缆料的阻燃性能、耐热性能及其力学耐油耐老化性能。结果表明:P2体系有较好的阻燃性、耐热性、耐油、耐老化以及良好的力学性能,适合用作对阻燃要求较高的阻燃电缆料。     

Mg(OH)_2-Al(OH)_3-微胶囊红磷协同阻燃POE的研究

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)为无卤阻燃剂,微胶囊红磷(MRP)为阻燃增效剂,通过共混挤出制备了一系列的阻燃聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重、傅里叶红外、微型量热分析等方法研究了其阻燃性能及阻燃机理。研究表明,同MH/POE和ATH/POE相比,MH/ATH/POE有较好的阻燃协效性,氧指数达到25.0%,残炭量达到31.7%,但垂直燃烧性能较差(测试无级别)。继续加入6份MRP后,体系的阻燃性能明显提高,其氧指数上升至27.5%,残炭量高达35.2%,垂直燃烧达到V-0级。表明MH/ATH和MRP对POE具有显著的协同阻燃作用。FTIR和TGA实验结果显示,MRP/MH/ATH/POE复合材料燃烧后生成了磷酸及其衍生物,增强了体系的成炭能力,促进了凝聚相阻燃效果,MRP阻燃机理主要表现为凝聚相阻燃。     

复合型阻燃剂对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用研究

采用微胶囊红磷（MRP）、硼酸锌（ZnBO3）、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行复配对软质聚氯乙烯（PVC）进行阻燃处理,通过极限氧指数、热失重、锥形量热方法研究了不同配比阻燃剂对PVC的阻燃抑烟性能的影响。结果表明,当PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH质量比为100:3:1:20:20时,具有良好的阻燃抑烟效果,极限氧指数可达35.9 %;阻燃体系PVC/ATH/MH、PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH相对于纯PVC具有良好的阻燃抑烟性,PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH比PVC/ATH/MH体系在热释放、烟气、一氧化碳和二氧化碳排放指标上数值更低,热稳定性增加,成炭率更高,火灾性能指数提高,火灾蔓延指数减小,火灾危险性降低。     

氢氧化铝/氢氧化镁复配提高乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃性能

研究了不同质量比的氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)燃烧性能的影响,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、热失重分析和锥形量热测试研究了EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明,固定ATH和MH的添加量为60%(质量分数,下同),ATH/MH=2/1(质量比,下同)时,EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能最好,极限氧指数从18.3%提高到34.3%,达到UL 94V-2级别,热释放速率和热释放总量均有明显下降。     

两类无卤阻燃体系对mPE树脂基体阻燃和力学性能的影响

以乙烯-辛烯共聚物(POE)及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为增韧剂、马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MAH)为增容剂,分别采用磷氮阻燃剂(PN)和纳米蒙脱土(nano-OMMT)、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)阻燃体系,利用双螺杆挤出和注射成型制备无卤阻燃茂金属聚乙烯(mPE)复合材料。测试并分析了PN/nano-OMMT/mPE、ATH/MH/mPE和PN/ATH/MH/mPE复合材料的热稳定性、阻燃和力学性能。结果表明,与mPE树脂基体相比,ATH/MH的热分解温度范围较大。PN/nano-OMMT的阻燃效率高于ATH/MH。当PN/nano-OMMT含量为50%时,PN/nano-OMMT/mPE的LOI为30.8%,垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级;当ATH/MH含量由40%增大至70%时,mPE复合材料拉伸强度从10.86 MPa增大至12.48 MPa,断裂伸长率从539%下降至109%。在满足阻燃性能相同的条件下,PN/nano-OMMT/mPE的断裂伸长率高于ATH/MH/mPE,但拉伸强度较低。10%PN部分替代ATH/MH后,60%PN/...     

ATH协同阻燃TPO/MH复合体系性能研究

以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体、氢氧化镁(MH)为主阻燃剂、氢氧化铝(ATH)为协同阻燃剂制备了TPO/MH/ATH阻燃复合材料,采用氧指数(OI)、垂直燃烧及热重分析(TGA)等手段分析了TPO/MH/ATH复合体系的阻燃性能和阻燃机理,并研究了该复合体系的拉伸行为和流变性能。结果表明:同TPO/MH复合体系相比,TPO/MH/ATH复合体系的阻燃性能明显提高,其OI值提高至32.4%,阻燃等级达到FV-0级,残炭层更加紧密;复合体系的最大分解速率温度可达478.5℃,分解速率降低,热稳定性有所提高;同时,复合体系的屈服强度明显降低,断裂伸长率显著增大(380.4%),比TPO/MH复合体系提高了2倍;另外,ATH的加入对复合体系剪切黏度的影响不大。     

电缆用高阻燃耐热软质PVC的制备及性能研究

以软质PVC为基体,选用氢氧化铝-氢氧化镁(ATH/MDH)为复配阻燃剂、硼酸锌(ZB)为阻燃协效剂及钙锌材料为复合热稳定剂(Ca-Zn),通过共混法对PVC进行改性,制备PVC/ATH/MDH、PVC/ATH/MDH/ZB及PVC/ATH/MDH/ZB/Ca-Zn等软质PVC复合电缆料。分析3种电缆料的阻燃性能、拉伸性能及热稳定性。结果表明:相较纯软质PVC,PVC/ATH/MDH与PVC/ATH/MDH/ZB的阻燃性能提高,拉伸性能显著下降,且热稳定性改善不明显。而PVC/ATH/MDH/ZB/Ca-Zn的阻燃性能显著提升,与纯软质PVC相比,其极限氧指数(LOI)增加34.90%,烟密度等级下降29.50%,复合材料的炭层更连续且致密;PVC/ATH/MDH/ZB/Ca-Zn的拉伸强度和断裂伸长率分别提高1.78%和2.48%。Ca-Zn的添加提高软质PVC的残炭率,热稳定性增强。PVC/ATH/MDH/ZB/Ca-Zn的综合性能最佳。     

交联无卤阻燃LLDPE/EVA电缆料的研制

以LLDPE（线性低密度聚乙烯）、EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）为基体树脂，ATH（氢氧化铝）、MH（氢氧化镁）为主阻燃剂，有机硅为阻燃增效剂，EVA-g-MAH（马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物）为高分子相容剂，DCP（邻苯二甲酸二壬酯）为交联剂制备了交联无卤阻燃LLDPE／EVA电缆料。研究结果表明，在燃烧时有机硅能促进玻璃态无机炭化层隔氧膜的形成，有效地提高共混物的氧指数。以EVA-g-MAH作为共混体系的相容剂能够改善交联无卤阻燃LLDPE／EVA电缆料的加工性能、力学性能和阻燃性能。     

硅烷交联无卤阻燃PP/POE复合材料的制备和性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机两步熔融共混的方法,制备了硅烷接枝交联聚丙烯(PP)/乙烯辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁（MH）/氢氧化铝（ATH）复合材料,并研究了不同硅烷接枝PP/POE共混物的效率和硅烷交联阻燃PP/POE复合材料的力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明,PP/POE/MH/ATH/硅烷偶联剂A-151质量比为50∶50∶（95~47.5）∶（0~47.5）∶3.0时,复合材料的热延伸变形率≤25 %,冷却后永久变形率≤4 %;阻燃剂用量一定时,硅烷交联PP/POE/MH/ATH的极限氧指数随ATH含量增加而小幅度提高;PP/POE/MH/ATH复合材料的热稳定性低于PP/POE/MH复合材料;PP/POE/MH、PP/POE/MH/ATH、PP/POE/ATH的生烟速率依次变大。     

氯氧镁复合物阻燃环氧树脂的研究

通过极限氧指数法、UL94垂直燃烧测试,研究了氯氧镁(MOC)与氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)、碱式碳酸镁的复合物协同阻燃环氧树脂(EP)的阻燃性能.结果表明,当MOC和ATH的质量比为1:1,总质量分数为44.4%时,环氧树脂的极限氧指数(LOI)为28.3%,达到UL94 V-0阻燃等级,为四种配方中最佳组合.该阻燃剂是通过稀释、冷却、隔离、吸附等方式协同作用而阻燃.     

硅烷交联无卤阻燃乙烯-辛烯共聚物的制备与性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机以两步熔融共混法,制备了硅烷接枝交联乙烯-辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁(MH)/氢氧化铝(ATH)复合材料。研究了不同硅烷和引发剂接枝交联POE的效率,用万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及热失重分析仪等研究了PP/MH/ATH复合材料的力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明,过氧化二异丙苯引发硅烷接枝交联POE的凝胶含量高于过氧化苯甲酰,硅烷接枝交联POE的难易顺序为乙烯基三甲氧基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷;阻燃剂用量一定时,交联阻燃POE的拉伸强度和断裂伸长率都低于非交联阻燃POE,交联阻燃POE的极限氧指数比未交联的高约1%;MH阻燃POE 600℃热分解残炭率高于ATH阻燃的,交联后阻燃POE的质量保留率比交联前高。     

ADP协效无卤阻燃对硅烷交联LLDPE/LDPE/POE性能的影响

硅烷交联无卤阻燃聚烯烃电缆料易吸潮预交联,以及氢氧化镁(MH)与氢氧化铝(ATH)阻燃剂添加量大而导致挤出性差,针对此问题,文章将MH/ATH阻燃剂硅烷偶联处理后,然后将其与阻燃协效剂二乙基次膦酸铝(ADP)以及硅烷交联聚烯烃熔融共混,制备了硅烷交联LLDPE/LDPE/POE无卤阻燃材料,重点研究了阻燃剂硅烷处理以及阻燃协效剂ADP的添加对其加工性能的影响,此外,研究了ADP的添加量对阻燃剂偶联处理后的复合材料氧指数、力学性能、热延伸性能的影响。结果表明:阻燃剂偶联处理以及ADP的添加使挤出的复合材料片材平整光滑,没有预交联;此时,平衡扭矩下降了2. 1 N·m,熔体流动速率提高了0. 12 g/10 min。随着ADP添加量的增加,氧指数、拉伸强度、断裂伸长率呈先上升后下降趋势,热延伸率和永久变形率呈先降低后升高的趋势; ADP加入量为3%(质量分数)时,经过8 d耐水性实验,复合材料的性能最佳,此时,材料的氧指数为33%,热延伸率为16. 8%,永久变形率为6. 6%,拉伸强度为14. 7 MPa和断裂伸长率为364. 8%。     

正交试验法制备热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料

用正交试验法研究了不同醋酸乙烯(VA)含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的不同配比、氢氧化镁(MH)及滑石粉的用量对以EVA为基础树脂的热塑性低烟无卤阻燃电缆料性能的影响。结果表明:EVA为100phr,表面处理的MH为80phr,滑石粉为20phr时,材料的氧指数达到了43%,拉伸强度为8.3MPa,断裂伸长率为550%,低温冲击脆化温度达到-30℃。满足热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的性能要求。     

无卤阻燃EVA电缆专用料的配方优化

通过基体树脂复配、自制相容剂(E-g-M)增容以及E-g-M与三元乙丙橡胶(EPDM)并用等途径对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)/微胶囊化红磷(RP)无卤阻燃电缆料(EMP)性能进行了优化.结果表明:EVA与高密度聚乙烯(HDPE)复配可有效提高EMP电缆料的拉伸强度,EVA与HDPE的质量比为3:1时,EMP/HDPE电缆料的拉伸强度可由7.2 Mpa提高到9.7 Mpa;当在EMP/HDPE电缆料中添加12份E-g-M时,EMP/HDPE电缆料的拉伸强度由9.7 Mpa增至12.8 Mpa,冲击强度由26.5 kJ/m~2升至29.4 kJ/m~2,断裂伸长率由63.7%增至97.8%,E-g-M对EMP/HDPE电缆料起到了同时增强、增韧的作用;当EMP/HDPE/E-g-M电缆料中加入5份EPDM时,EMP/HDPE/E-g-M电缆料的韧性得到了进一步提高,冲击强度和断裂伸长率分别增至35.8 kJ/m~2和162.2%,并且两者的加入对EMP电缆料的拉伸性能、阻燃性能及加工性能影响较小.对照低烟无卤阻燃护套料的技术性能标准(YD/T 1113-2001),EMP/HDPE/E-g-M/EPDM电缆料的力学性能和阻燃性能均高于该标准.     

PLA/DDGS/RDP/ATH复合材料的制备及性能研究

以聚乳酸为基体,将酒糟(DDGS)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)与氢氧化铝(ATH)复配作为阻燃剂,通过熔融共混制得PLA/DDGS/RDP/ATH复合材料,同时研究了不同配方的复合材料的热稳定性能、力学性能和阻燃性能。结果表明,所制得的PLA/DDGS/RDP/ATH复合材料综合性能优异,当阻燃剂的总量为30%,且DDGS/RDP/ATH的质量比为1/1/4时,阻燃聚乳酸的LOI值达到24.5%,阻燃级别达V-2级。     

ATH和MH对木塑表面防火涂层性能的影响

采用偶联剂对氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行表面改性处理,并将其应用于木塑复合材料的环氧树脂基表面防火涂层中.通过显微镜、红外光谱和热失重分析等手段研究了表面处理前后的ATH和MH及其填充量和两者的不同配比对防火涂层的防火性能影响.结果表明:与未经表面改性处理的ATH和MH相比,其经表面改性处理后更有利于提高防火涂层的防火性能;当经钛酸酯偶联剂处理的ATH用量为120份时,表面涂层的防火性能最好;经硅烷偶联剂处理的MH的最佳用量为50份;当ATH/MH质量比为2∶1时,防火涂层的防火性能最好,其耐燃时间达到了527 s.     

TPU/ATH/云母复合材料的制备及阻燃性能研究

以经表面处理或未经表面处理的氢氧化铝(ATH)与云母、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)制备复合材料。采用垂直燃烧法和极限氧指数法研究了TPU/ATH和TPU/ATH/云母复合材料的阻燃性能,考察了ATH及云母的用量对复合材料的阻燃性的影响。结果表明：当TPU与ATH质量比为100/（70~80）时,复合材料具有很好的阻燃性能;经表面处理的ATH可以进一步改善复合材料的阻燃性能;云母的加入不影响复合材料的阻燃性能,但能改善其加工性能,降低产品价格。     

氢氧化铝/有机改性蒙脱土复合改性沥青性能研究

采用氢氧化铝(ATH)和两种有机改性蒙脱土(OMMT-C、OMMT-F)对沥青进行阻燃抑烟改性,旨在提高隧道沥青路面的阻燃抑烟性能。通过测试三大指标来评价ATH/OMMT复合改性沥青的常规性能,测试极限氧指数(LOI)与烟密度(SDR)来评价其阻燃抑烟性能,利用动态剪切流变(DSR)试验研究其流变性能。基于综合指数法优选出ATH/OMMT复合改性沥青的最佳复掺配比,通过热重(TG)试验分析了ATH/OMMT复合改性沥青的热解燃烧特性并建立了阻燃性能预测模型。研究结果表明,ATH/OMMT复合阻燃剂提高了沥青的稠度与软化点,降低了沥青的低温性能。当ATH掺量为10%(质量分数),OMMT-C掺量为3%(质量分数)时,复合改性沥青的综合性能最优,其极限氧指数大于23%,符合路用阻燃沥青的标准,同时烟密度相对基质沥青降低了33.9%,初始分解温度较基质沥青提高了3~6 ℃,分解残余量提高率最高可达61.3%。ATH/OMMT-C复合阻燃剂通过阻隔热交换通道提高了沥青的阻燃抑烟性能,通过增加沥青的弹性成分提高了沥青的复数模量与车辙因子,以及高温抗变形能力。     

MCA协效阻燃EVA/MH和EVA/ATH及其作用机理研究

利用垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等测试方法从热分解阶段的机理、燃烧表面炭层形貌等方面对三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)在乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)和EVA/氢氧化铝(ATH)体系的协效阻燃机理进行研究。结果表明,在阻燃剂总含量相同的情况下,EVA/MH/MCA体系的UL-94达到V-0级,极限氧指数可达到33.4%,而EVA/ATH/MCA则无法通过UL-94测试;EVA/MH/MCA体系热稳定性更好;EVA/MH/MCA体系形成的炭层结构更加紧密,阻燃性能更好。     

阻燃剂对热固性酚醛树脂阻燃性能影响的研究

通过氧指数、垂直燃烧等级及产烟率测定研究了氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、膨胀石墨(EG)、膨胀型阻燃剂(IFR)等以单一或协同复配的形式对酚醛树脂(PF)体系阻燃性能的影响,并采用差热分析(DTA)对体系的微观热行为进行了研究。结果表明,放热量最小的体系为ATH/MH/EG/PF,ATH/MH/EG/IFR/PF体系的氧指数最大,达到96。ATH/MH/PF体系的产烟率最低(72%)。添加阻燃剂后,体系的垂直燃烧等级可提高到UL94V-0级。