含硅阻燃剂与膨胀型阻燃剂的协同阻燃性

采用测量极限氧指数(LOI)和锥形量热仪动态燃烧两种方法评价了含硅阻燃剂(SFR-H)与高聚磷酸铵/三聚氰胺氰尿酸盐(APP/MCA)膨胀阻燃体系在聚乙烯基体中的协同阻燃性,并通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(WAXD)和扫描电镜(SEM)分析炭层结构和成分来研究其协同阻燃机理。研究表明,SFR-H/APP/MCA协同阻燃体系可明显提高聚乙烯的LOI值和降低燃烧热释放速率,具有较好的协同阻燃性,两者在燃烧过程中一起热氧化分解,形成陶瓷状含硅、硼、磷元素的化合物,对表面膨胀炭层起着增强作用,同时也提高了膨胀炭层的热氧稳定性和阻隔性能,从而提高了阻燃效果。     

膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究进展

介绍了近年来膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯(PP)的研究进展,分别从传统膨胀型阻燃剂和新型膨胀型阻燃剂对PP进行阻燃展开阐述。新型膨胀型阻燃剂相比传统的膨胀型阻燃剂能够实现更高的阻燃效率和更优的力学性能。集酸源、碳源、气源为一体的新型膨胀型阻燃剂的合成,以及兼顾阻燃和其他性能且环境友好的阻燃PP复合材料的开发将是重要的发展方向。     

微胶囊红磷和聚苯醚对高抗冲聚苯乙烯的协同阻燃作用

利用微胶囊红磷(MRP)和聚苯醚(PPO)来提高高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的阻燃性能,通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MRP-PPO/HIPS复合材料.采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能.研究表明,阻燃剂用量相同时,在HIPS基体中同时加入MRP和PPO得到的复合材料比单独加入MRP或PPO得到的复合材料具有更好的阻燃性能.当MRP-PPO/HIPS的质量比为10∶20∶70时,复合材料的氧指数为23.9％,水平燃烧级别达到FH-1级,垂直燃烧级别达到FV-0级,阻燃性能达到最佳.MRP用量过多时,复合材料的阻燃性能下降.研究认为,PPO和MRP对HIPS具有较强的协同阻燃作用.两者以适当比例并用时能够使复合材料在燃烧时的热释放速率和燃烧热大幅度减小,降低了气相燃烧区的温度,起到气相阻燃作用.同时,复合材料在热分解和燃烧时能够生成连续和致密的炭层,抑制了燃烧过程中的热量传递和物质交换,起到凝聚相阻燃作用.因此,复合材料的阻燃性能显著改善.     

微胶囊红磷和聚苯醚对高抗冲聚苯乙烯的协同阻燃作用

利用微胶囊红磷(MRP)和聚苯醚(PPO)来提高高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的阻燃性能, 通过熔融共混法制备了一系列不同组成的MRP-PPO/HIPS复合材料。采用水平燃烧、垂直燃烧、氧指数、锥形量热分析、高温热分解实验等方法研究了复合材料的阻燃性能。研究表明, 阻燃剂用量相同时, 在HIPS基体中同时加入MRP和PPO得到的复合材料比单独加入MRP或PPO得到的复合材料具有更好的阻燃性能。当MRP-PPO/HIPS的质量比为10:20:70时, 复合材料的氧指数为23.9%, 水平燃烧级别达到FH-1级, 垂直燃烧级别达到FV-0级, 阻燃性能达到最佳。MRP用量过多时, 复合材料的阻燃性能下降。研究认为, PPO和MRP对HIPS具有较强的协同阻燃作用。两者以适当比例并用时能够使复合材料在燃烧时的热释放速率和燃烧热大幅度减小, 降低了气相燃烧区的温度, 起到气相阻燃作用。同时, 复合材料在热分解和燃烧时能够生成连续和致密的炭层, 抑制了燃烧过程中的热量传递和物质交换, 起到凝聚相阻燃作用。因此, 复合材料的阻燃性能显著改善。     

可膨胀石墨协同阻燃的研究进展

可膨胀石墨(EG)是一种良好的环保型阻燃剂,但单独使用时阻燃能力仍显不足,利用阻燃剂之间的协同阻燃作用能够大幅提高EG的阻燃效果.根据与EG起协同作用的阻燃剂的种类不同,把EG的协同阻燃分为磷系协同阻燃体系、膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃体系、氢氧化镁协同阻燃体系以及其他阻燃剂协同阻燃体系4类,介绍了不同协同阻燃体系的阻燃性能和阻燃机理的研究进展,并展望了EG协同阻燃的发展趋势和应用前景.     

纳米蒙脱土/膨胀型阻燃剂协同阻燃线性低密度聚乙烯

以膨胀型阻燃剂(IFR)和自制的有机蒙脱土(OMMT)协同阻燃剂对线型低密度聚乙烯(LLDPE)进行阻燃改性,研究了阻燃剂和协同阻燃剂对LLDPE燃烧性能、力学性能的影响。运用极限氧指数(LOI)和热重分析(TGA)表征了LLDPE的阻燃性能,通过扫描电子显微镜(SEM)观察燃烧残余物的炭层形貌。结果表明,OMMT的加入增强了LLDPE/IFR体系的阻燃性能和力学性能,且在一定程度上解决了体系燃烧时的熔滴和浓烟现象;当IFR用量为30份,有机蒙脱土用量为2%时,体系的极限氧指数达到25.2%,燃烧残余物形成致密的炭层。     

反应性三源一体膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的阻燃机理

利用自制的集"酸源、碳源、气源"于一体的反应性膨胀型阻燃剂EADP制备阻燃聚丙烯(PP),通过红外、锥形量热及扫描电镜法研究了EADP的阻燃机理。结果表明,阻燃PP燃烧时"三源"协同发生化学变化,迅速结炭和释放出NH3、H2O等不燃性气体,使阻燃PP形成内部多孔、表面致密的炭层,减少了挥发物中可燃气体的比例,突显出凝聚相和气相阻燃机理的作用。与原料PP相比,阻燃PP燃烧参数发生了很大变化,如加入质量分数25%EADP阻燃PP,峰值热释放速率(PHRR)、平均热释放速率(MHRR180)、平均有效燃烧热(av-EHC)、平均比消光面积(av-SEA)、火势增长指数(FIGRA)分别降低了65.50%、70.52%、19.51%、72.30%、82.25%,峰值热释放速率时间(TPHRR)是原料PP的1.9倍,呈现出优良的阻燃、抑烟效果。     

聚烯烃阻燃剂及膨胀型阻燃剂的研究进展与展望

综述了国内外聚烯烃阻燃剂的现状，重点介绍了膨胀型阻燃剂的研究与开发的进程，叙述了一些典型的膨胀型阻燃剂体系及其特点，阐述了膨胀型阻燃剂的作用机理及在聚烯烃中应用的结果，从发展趋势看，阻燃剂的发展方向是无卤化、功能化、高效抑烟。     

膨胀型阻燃剂的研究进展

膨胀型阻燃剂(IFR)是继含卤阻燃剂以来的具有环保、高效的一种新型阻燃剂,因此膨胀型阻燃剂的研究受到了普遍关注。本文综述了膨胀型阻燃剂的阻燃机理、优缺点和改性及其在环氧树脂中的阻燃作用,指出了膨胀型阻燃剂今后的发展趋势。     

膨胀型阻燃剂的阻燃机理、最新进展与发展方向

首先阐明了膨胀型阻燃剂的阻燃机理，然后概述了其最新进展，最后指明了其发展方向。     

聚磷酸铵型膨胀阻燃剂对聚丙烯的阻燃作用

在改性聚磷酸铵中加入聚己内酰胺（ＰＡ６）,可显著提高由它们组成的膨胀型阻燃剂（ＩＦＲ）对聚丙烯（ＰＰ）的阻燃作用,ＰＡ６在其中主要起成炭剂的作用。热重分析表明,当ＩＦＲ－ＰＰ受热燃烧时,ＩＦＲ参与了ＰＰ的成热分解反应并促使部分碳化,元素分析和红外光谱结果表明,ＩＦＲ－ＰＰ受热燃烧时磷主要积聚在燃烧端面并以磷酸及其相应的铵盐存在,它们的形成与ＩＦＲ受热燃烧时的一系列变化有关,并有助于焦化物的进一步炭     

新型膨胀型阻燃聚乙烯体系

合成了一种用于聚乙烯阻燃的新型膨胀型阻燃剂，并进行表征。通过LOI、UL-94和TGA研完了该阻燃体系在金属络合物催化作用下的阻燃和热稳定性。研究表明金属络合物可以显著提高该体系的阻燃性，它主要起自由基抑制和提高成炭作用。该阻燃体系最高氧指数为29．8，UL-94为V-0级。     

磷氮硅一体化膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯

采用三氯氧磷、季戊四醇、对苯二胺和氨基硅油成功制备出新型磷氮硅一体化膨胀型阻燃剂(P-N-S-i IFR),通过极限氧指数、锥形燃烧和热失重测试对比研究了常规磷氮膨胀型阻燃剂(P-N-IFR)与P-N-S-i IFR对PP的阻燃效果。结果表明,含有P-N-IFR的PP阻燃体系的极限氧指数、平均热释放速率和残炭率分别为30.7、240 kW/m2和8.7%,含30%的P-N-S-i IFR的PP阻燃体系的3种参数分别为34.0、94kW/m2和15.2%,表明P-N-S-i IFR对PP阻燃和提高热稳定性的效果优于P-N-IFR对PP阻燃和增强热稳定性的效果。通过X射线衍射分析了含有两种阻燃剂的PP残炭结构,探讨了P-N-S-i IFR的阻燃机理。     

高相对分子质量膨胀型阻燃剂的合成及在聚氨酯阻燃中的应用

为了改善热塑性聚氨酯的阻燃性能,并尽量减小阻燃剂对其力学强度的影响,本文以三氯氧磷、季戊四醇(PER)、硫氰酸钾(KSCN)和1,3-丙二胺为原料合成了一种螺环状膨胀型高分子阻燃剂ISPDP,并采用核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征。热失重分析表明,ISPDP对热塑性聚氨酯具有明显促进成炭的作用。通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)对阻燃热塑性聚氨酯(ISPDPTPUs)体系进行燃烧测试,结果表明随着ISPDP添加量的增加,LOI增长显著,当达到最佳添加量15%时,LOI可以达到33,垂直燃烧等级为UL-94 V-0。扫描电镜对ISPDPTPUs燃烧后炭层表面研究结果显示,随着ISPDP添加量的增大,炭层表面变得更加致密。力学性能测试结果显示,ISPDP最优添加量15%时其拉伸强度略有增加,弹性模量大幅度增强,断裂伸长率仍可保持65%。     

膨胀型阻燃剂/纳米CuO协同阻燃环氧树脂

将单分子膨胀阻燃剂2,4,6-三(2,4-二(5,5-二甲基-1,3-二氧环杂己内磷酰氧基)苯基)-1,3,5-三嗪(TDDMDOBT)与聚磷酸铵(APP)组成的膨胀阻燃体系应用于环氧树脂(EP)的阻燃改性,同时为改善其烟毒性及力学性能的缺陷,将CuO引入到阻燃体系的最优配方(EP5)中,制得阻燃改性EP材料。结果表明,CuO协同体系中综合性能最优的材料为EP31(m(TDDMDOBT-APP)/m(CuO)/m(EP)=19/1/80),该材料的氧指数为50%,材料难燃性显著增加;在热重分析中,材料的最高释热速率与EP5、纯环氧树脂(EP0)相比分别降低了70.1%,98.2%,说明EP材料在外界辐射热源下的稳定性显著提高;在锥形量热测试中,EP材料较EP5、EP0的平均比消光面积分别下降了77.5%,70.3%,抑烟效果良好;扫描电镜观察发现,EP31受热能够生成以纳米粒子为节点的交联状结构的炭层,炭层致密、成炭量大,成炭效果良好;材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度及断裂伸长率分别比EP0提高了39.7%,23.9%,96.2%,49.8%,材料力学性能得到了良好改善。     

膨胀型阻燃剂的热稳定性研究

本文对聚磷铵－季戊甲醇－三聚氰胺和磷酸二氢铵－季戊甲醇－三聚氰胺阻燃剂体系的热稳定性进行了研究，通过ＴＧ、ＤＳＣ曲线说明了该阻燃体系的阻燃效果及阻燃机理。     

膨胀型阻燃剂对陶瓷化硅酮密封胶阻燃防火性能的影响

以改性硅灰石和气相白炭黑为成瓷填料,以三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)/双季戊四醇(DiPE)混合物(质量比为3:1)为膨胀型阻燃剂(IFR),制备可陶瓷化的室温硫化硅酮密封胶.研究了IFR对硅酮密封胶及其烧蚀所得陶瓷体性能的影响.结果表明,IFR用量从0 phr增大到120 phr时,硅酮胶的拉伸强度和粘接强度逐渐提高,氧...     

膨胀石墨聚磷酸铵复合阻燃聚丙烯初探

以国产膨胀石墨为主阻燃剂，聚磷酸铵为协效剂，讨论了膨胀石墨复合阻燃剂两组分不同配比对阻燃聚丙烯燃烧性能和力学性能的影响。当膨胀石墨复合阻燃剂用量为30份、石墨与聚磷酸铵比为2：1时，材料的氧指数为21.7，拉伸强度为32，4MPa，缺口冲击强度为0.51KJ／m^2，力学性能和阻燃性能指标较好，材料的综合性能最佳，复合阻燃剂两组分在此配比时具有明显的协同效应。阻燃剂用量超过30份后。材料的拉伸强度快速下降，失去使用价值。