EVA阻燃材料的制备与性能研究

通过极限氧指数、垂直燃烧、烟密度、锥形量热、扫描电子显微镜等表征方法,研究了不同用量自制哌嗪类膨胀阻燃剂（IFR）对乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）的阻燃作用。结果表明,添加30 %（质量分数,下同）IFR的EVA材料极限氧指数能达到37 %,UL 94垂直燃烧达到V-0级,有焰、无焰烟密度均很低,热释放速率峰值降至156 kW/m2,仅仅只有纯EVA的21.8 %,燃烧后形成了致密的膨胀炭层;该阻燃材料具有很低的吸湿率,力学性能保持较好,且能满足RoHS环保要求。     

竹炭增强膨胀阻燃聚乳酸的制备及其热降解行为研究

将竹炭(BPC)与膨胀阻燃剂(IFR)复配得到协效增强膨胀阻燃体系(BPC/IFR)添加到聚乳酸(PLA)中,加工成阻燃改性PLA材料,并测试了材料的阻燃性能、热降解行为和燃烧行为。实验结果表明,PLA/10%IFR/5%BPC体系可通过UL 94V-0级测试,极限氧指数(LOI)值为31.6%。N_2气氛下,800℃时PLA/IFR/BPC体系残炭率增大了8.5%。锥形量热(CONE)实验结果表明,PLA/IFR/BPC的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)都明显降低,THR值由91.4 MJ/m~2降至60.1 MJ/m~2。     

KH550改性PEPA对PP/IFR体系阻燃、耐水和力学性能的影响

利用硅烷偶联剂KH550对季戊四醇磷酸酯(PEPA)进行表面改性,得到Si-PEPA,将其与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR)对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了KH550改性PEPA对PP/IFR体系阻燃、耐水和力学性能的影响。利用极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧(UL94)仪、锥形量热(CONE)仪对阻燃PP的燃烧性能进行测试,结果表明,当IFR的添加量为20%时,PP/MPP/Si-PEPA体系可以达到UL94 V-0级,氧指数达到32.5%,最大热释放速率(PHRR)和总热释放量(THR)都较PP/MPP/PEPA体系有明显降低。热重分析(TGA)显示,经KH550处理后,PP/IFR材料的热稳定性显著提高。经70℃热水浸泡72 h后,PP/MPP/Si-PEPA材料仍然可以通过UL94 V-1级。同时,KH550对PEPA的表面处理也提高了PP/IFR材料的力学强度。     

新型无卤阻燃聚丙烯材料结晶性能

将多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)及有机化蒙脱土(OMMT)于160℃下预混,制备了新型膨胀型阻燃剂(IFR).以PP为基材,IFR为阻燃剂,聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)为增韧剂,马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融挤出制备了新型阻燃PP(FRPP).通过XRD、P...     

三聚氰胺包覆聚磷酸铵阻燃环氧树脂的研究

研究了三聚氰胺包覆聚磷酸铵(MPP)与季戊四醇(PER)阻燃环氧树脂的燃烧性能。通过热重分析初步探讨了MPP/PER阻燃剂对环氧树脂的阻燃机理。结果表明:MPP/PER对环氧树脂具有很好的阻燃作用,能有效提高环氧树脂的氧指数和垂直燃烧性能,降低环氧树脂的热释放速率,使燃烧过程变得稳定,降低环氧树脂的火灾危险性。热重分析表明:添加了阻燃剂以后,环氧树脂的初始分解温度降低,残炭量显著增加,阻燃剂发挥了凝聚相阻燃的作用。     

笼型八苯基硅倍半氧烷对阻燃三元乙丙橡胶性能的影响

以聚磷酸铵和季戊四醇为膨胀阻燃体系(IFR),研究了笼型八苯基硅倍半氧烷(OPS)对阻燃三元乙丙橡胶(EPDM)力学性能及其阻燃性能的影响,并对燃烧残炭进行了表征。结果表明,与单独加入30份的IFR相比,同时加入20份OPS后,EPDM阻燃材料的综合性能得到改善,拉伸强度为2.47MPa,极限氧指数为24.2%,热释放速率峰值降低到331.2kW/m2,但生烟量增加到1058m2,且该材料的燃烧残炭结构相对致密均匀。     

封蒙脱土与三聚氰胺磷酸盐对硅橡胶的协效阻燃

河海大学的丁健等人以三聚氰胺（MPP）、有机蒙脱土（OMMT）为协效阻燃剂制备阻燃硅橡胶。结果表明,OMMT与MPP具有明显协同阻燃性,当OMMT用量为3份、MPP用量为55份时,硅橡胶的总有焰燃烧时间为15S,垂直燃烧等级FV-0;     

无卤阻燃剂三聚氰胺多聚磷酸盐的性能及应用

用磷酸处理三聚氰胺，再经聚合制得了一种新型无卤阻燃剂三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)，对MPP进行了红外光谱分析和热失重分析。用MPP来阻燃不同粘度的尼龙66，其阻燃性能均可达UL94V—0级；将MPP与季戊四醇笼状磷酸酯复配用来阻燃PP，阻燃级别可达V—0级，与国内外不同膨胀型阻燃剂进行了比较。     

糠醇树脂基聚氨酯硬泡的阻燃性能研究

在聚氨酯(PU)硬泡合成中引入成炭剂糠醇树脂(FR)、膨胀型阻燃剂多聚磷酸铵(APP),制备了阻燃PU硬泡。用热重分析、扫描电子显微镜等方法对材料进行了表征,用氧指数法、锥形量热仪分别分析了材料的阻燃性能。结果显示,适量糠醇树脂的引入可降低PU硬泡的最大热释放速率(PHRR)。PU/FR/APP质量比55/20/25的PU硬泡的氧指数达31.8%,PHRR为75.4k W/m2,比纯聚氨酯硬泡的PHRR(119.5 k W/m2)下降了36.9%,最大烟释放速率(PSRR)下降62.1%。PU硬泡燃烧后残炭率较高,成炭致密。     

Al(OH)3对APP/MPP/PER体系阻燃LDPE性能的影响

将恒温聚合得到的聚磷酸三聚氰胺(MPP)与多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)以质量比5/4/3复配组成膨胀型阻燃剂(IFR),用于阻燃低密度聚乙烯(LDPE).研究了不同添加量的Al(OH)3对阻燃HDPE体系的阻燃效果的影响,以及阻燃材料的燃烧性、热稳定性、力学性能.结果表明:当添加的膨胀型阻燃剂量为18%,Al(OH),添加量为4%时,阻燃HDPE的氧指数可以达到26%,可通过Ⅵ级测试,且力学性能优良,热稳定性得到明显改善.     

MPP无卤阻燃聚丙烯纤维的辐照改性研究

采用自制季戊四醇螺环磷酸酯双蜜胺盐(MPP)无卤阻燃剂与聚丙烯(PP)进行共混纺丝,制备了无卤阻燃PP纤维,采用低能电子辐照对无卤阻燃PP纤维进行改性,并对MPP的结构、PP纤维的力学性能及阻燃性能进行了表征。结果表明:自制MPP为预期结构;随着MPP含量的增加,PP纤维的极限氧指数(LOI)增大,但其断裂强度有所下降;MPP质量分数为8%时,纤维断裂强度为6.02 cN/dtex,LOI为24.5%;随低能电子辐照量的增大,MPP质量分数8%的阻燃PP纤维的LOI大幅度增加;当电子辐照量为200 kGy时,阻燃PP纤维的LOI为33.8%,断裂强度为3.08 cN/dtex,起始分解温度和残炭率比纯PP纤维均有较大幅度增加,燃烧形成连续致密的炭层。     

Influence of MPP and OMMT based synergistic flame retardant on silicone rubber performance

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.     

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。     

MPP/IPP共混物的性能和形貌研究

研究了在MPP/IPP共混体系中,MPP含量对MPP/IPP共混体系结晶性能、力学性能和耐热性能的影响,并通过SEM对其冲击力学性能变化原因进行了观测和分析,结果表明:在MPP/IPP不相容的共混体系中,MPP含量对共混体系刚度、拉伸强度、弯曲强度和维卡软化点的影响均呈现简单的线性规律;对缺口冲击强度的影响呈现抛物线形规律;在两相连续体系中,韧性好的相态为优势相时,断面呈现韧窝状形貌。     

新型含磷阻燃剂的制备及性能

以双三羟甲基丙烷为原料合成一种新型含磷阻燃剂,该阻燃剂分子量较大,具有稳定的环状结构,热稳定性高于常用阻燃剂,阻燃效果好。探讨了原料配比、反应温度、反应时间对产率的影响,考察了目标产物的热稳定性能及其对不同织物的阻燃效果,用傅里叶变换红外光谱仪表征了中间体及目标产物的结构。结果表明,当原料配比为1∶3时,磷化温度为50℃,磷化时间5h,胺化温度为75℃时,反应效果较好,收率可达90%以上。目标产物对于锦纶的阻燃效果比较明显,对涤纶、棉有一定的阻燃效果,对于混纺、腈纶阻燃效果不明显。     

混联式冷凝器的可视化及传热实验分析

在分析混联式冷凝器中强化凝结传热机理的基础上,选用相同尺寸的平行流冷凝器为基准对比样件,通过高速摄影可视化实验及冷凝器性能测试方法, 对分流孔径为2.5、4.5 mm的两种混联式冷凝器进行可视化分析表明,类似于蒸气喷射流的过热蒸气与气液两相流在集流管中强烈扰动混合,改善了进入下一冷却流道的两相流质量分布的均匀性,扩展了两相流传热区域在混联式冷凝器中的相对占有面积,这使其传热性能比平行流冷凝器可提高9.6%; 同时,制冷系统中的制冷剂质量流量则提高13.43%,为设计更紧凑的空调冷凝器提供了一种新的途径。     

爆轰火焰在管道阻火器内的传播与淬熄特性

在水平封闭的直管中,采用自主研制的阻爆实验系统(包括传感器系统、配气系统、数据采集系统、点火系统等)对不同活性预混气体爆轰火焰在波纹管道阻火器内的传播与淬熄过程进行了实验研究。结果显示当可燃气体接近当量浓度时(丙烷4.2%、乙烯6.6%、氢气28.5%,均为体积分数),预混气体从点燃到火焰淬熄过程历时非常短,总体可分为4个阶段,缓慢燃烧阶段、快速燃烧阶段、加速燃烧阶段和超压振荡阶段。丙烷-空气、乙烯-空气预混气体在D=80 mm的管道阻火器中,爆炸压力峰值较高。当管道直径增加至400 mm时,爆炸压力峰值逐渐降低,其中乙烯-空气预混气体的爆炸压力峰值仅为3 MPa左右;氢气-空气预混气体的爆炸压力峰值随管径的增加呈递增趋势。对爆轰速度的研究结果表明,丙烷-空气、乙烯-空气预混气体爆轰速度数值相差不大,丙烷-空气预混气体甚至稍高些;而氢气-空气的爆轰速度数值较高。而且随着管径的增加,管壁热损失增大及其阻力因素等原因影响使预混气体爆轰速度趋向平稳。最后,从经典传热学理论出发,推导出了阻火单元厚度与爆轰火焰速度之间的关系。并结合实验数据,提出了爆轰安全阻火速度的计算方法,为工业装置阻火器的设计和选型提供更为准确的参考依据。     

阻燃涤纶结构与染色及阻燃性能

对阻燃涤纶 (F RPET)的结晶度 ,取向度 ,染色性和染色前后纤维的极限氧指数进行了测试 ,并与普通涤纶进行比较 ,证明含磷阻燃剂的阻燃涤纶的结晶度、取向度均低于普通涤纶 ,染色性较普通涤纶好 ,极限氧指数大于 3 1%。     

碱式碳酸镁基复合阻燃剂的制备及其阻燃性能研究

采用硅烷表面处理的碱式碳酸镁纳米片和氢氧化镁以及氢氧化铝为复合阻燃剂,通过密炼模压法制备了一系列复配阻燃剂协效阻燃EVA的复合材料。利用拉伸性能测试仪、熔融指数仪、垂直燃烧测试仪和锥形量热仪分别测试了复合材料的力学性能、加工流动性能和阻燃性能,利用热重分析仪测试了复配阻燃剂的热分解行为。结果表明,复配阻燃剂以适当比例协效阻燃EVA在更宽的燃烧温度范围内发生分解,能够起到更好的阻燃效果。并且复配阻燃剂/EVA复合材料的热释放速率和烟释放率大幅度降低,分别为181.06 kW/m²和0.032 m²/s。另外,复配阻燃剂/EVA复合材料的拉伸强度达到9.73 MPa,断裂伸长率为155.07%,每10 min熔融指数为1.00 g,符合电线电缆行业标准。