纤维素-钙纤维的制备及阻燃性能表征

将纤维素纤维接枝马来酸酐后,与Ca CO3反应得的到含钙离子的纤维素-钙纤维,利用傅里叶变换红外光谱、极限氧指数、锥形量热对其燃烧性能及热稳定性进行了表征。傅里叶红外光谱在2597 cm-1的羧基O-H伸缩振动和1214cm-1的CO-OH的伸缩振动及纤维样品在在2500~2800 cm-1区间内吸收峰的变化证明了接枝方法的可行性和纤维素-钙纤维成功制备。极限氧指数测试结果发现含有钙离子的纤维素纤维的阻燃性明显提高。通过锥形量热测试表明,钙离子促使纤维素纤维生成更多的残炭,降低了纤维燃烧过程中的热释放量。扫描电子显微镜对热解残渣分析表明,钙离子在纤维素纤维中的含量越高,残渣表面越致密,纤维阻燃性越好。最后提出钙离子对纤维素纤维的阻燃机理。     

六氯环三磷腈对大豆蛋白纤维的阻燃

用六氯环三磷腈作为阻燃剂对大豆蛋白纤维及其与棉纤维的混纺纤维进行了阻燃处理,并用极限氧指数(LO I)、剩炭率、热分析和扫描电子显微镜研究了它们的阻燃性能和热性能。结果表明,与未经阻燃处理的纤维相比,阻燃处理后的纤维在物理力学性能没有减弱的情况下,极限氧指数和剩炭率提高,阻燃性能明显改进。     

阻燃改性纤维素浆粕和阻燃纸的制备及表征

将降纤维素浆粕在不同温度下进行碱化、醚化,得到不同Na+含量的阻燃改性纤维素浆粕。利用红外光谱、极限氧指数、锥形量热和扫描电镜等测试方法,对改性纤维素浆粕的燃烧和阻燃性能进行了研究。结果表明,改性纤维素浆粕的最大氧指数达到34.0,远远高于纤维素的氧指数19.0,并且改性纤维素浆粕的总热释放量最小值为6.74 MJ/m2,远远低于纤维素的总热释放量20.44 MJ/m2。同时通过造纸工艺制备了海藻酸钙纤维-改性纤维素浆粕复合阻燃纸张,并利用极限氧指数、锥形量热和扫描电镜等测试方法,对复合纸的燃烧和阻燃性能进行了研究。     

无卤阻燃PBT材料的制备及性能研究

通过熔融共混法将无卤阻燃剂间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),制得PBT阻燃复合材料,并采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、力学性能测试、热失重分析和扫描电子显微镜等手段对PBT复合材料进行了性能测试与结构表征。结果表明:RDP的加入可有效改善PBT的阻燃性能,加入5%(wt,质量分数,下同)RDP时,材料极限氧指数达到22.6%;加入12%RDP时,极限氧指数达到24.3%。当RDP含量大于8%时,热性能得以提高。但加入RDP,材料的力学性能却不能得到明显改善。     

磷氮系水基型纤维阻燃剂

以磷酸、碳酸胍为原料,制备了磷酸胍(磷酸一胍和磷酸二胍)阻燃剂,研究了其合成条件,并确定了最佳的比例(碳酸胍与磷酸的物质的量比为1∶1.65),pH值为7.4,用红外光谱确定了其结构.另用硼酸、钼酸钾作为消烟剂,辅以柔顺剂、渗透剂复配成可用于织物的水基型防火液.用其对纯棉面料进行阻燃整理,通过极限氧指数LOI、扫描电镜SEM、热重分析进行测试,结果表明,经该防火液整理后纯棉织物的LOI由19.5提升至36.2,达到难燃B1级.过火织物纤维表面发泡明显,热失重速率明显下降,放热强度降低,成炭明显增加,阻燃效果明显.最后探讨了其膨胀阻燃的机理.     

氯氧镁水泥对不饱和树脂的阻燃性能与阻燃机理研究

采用极限氧指数法、热重分析和烟密度测试法研究了氯氧镁水泥在不饱和树脂（UP）中的阻燃作用和阻燃机理。研究表明经偶联剂处理后的氯氧镁水泥对UP具有良好的阻燃抑烟效果，并通过增加UP在高温下的热稳定性和降低热失重速率等机理发挥阻燃作用：氯氧镁水泥含量在40％内对UP的力学性能影响较小，是一种新型的无机添加型阻燃剂。     

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。     

聚脲材料包覆可膨胀石墨微胶囊阻燃天然橡胶

以聚脲材料为壳材包覆可膨胀石墨(EG),并在囊壁上嵌入CuO提高壁材的导热性能,从而获得可膨胀石墨微胶囊(EG@PO),然后将制备的EG@PO与聚磷酸铵(APP)复合应用于阻燃天然橡胶(NR).通过SEM、热失重和红外光谱分析等手段对EG@PO进行表征.通过极限氧指数、垂直燃烧测试、热失重测试、锥形量热仪和导热系数测定...     

共混改性阻燃粘胶纤维的性能研究

采用极限氧指数法、X射线衍射法、热重分析法和扫描电镜等方法测试并研究了焦磷酸酯共混改性阻燃粘胶纤维的燃烧性能、热性能及力学性能。结果表明,共混改性阻燃粘胶纤维的极限氧指数达到27．5％,结晶度降低,力学性能下降,热稳定性提高。阻燃剂的阻燃机理为凝聚相阻燃。     

一种新型阻燃剂在聚苯乙烯板改性中的应用研究

以改性聚磷酸铵(MAPP)、氧化石墨(GO)和改性脲醛树脂(MUF)为原料制备新型阻燃剂(EAM),并包覆、刷涂在可发性聚苯乙烯(EPS)泡沫板表面,制备阻燃复合材料。通过对EAM进行红外分析(FI-TR)及热失重(TG)分析,初步推导MUF与MAPP反应原理;并对阻燃包覆剂包覆后的复合材测试进行燃烧测试,结果表明,复合材料极限氧指数可达34.7%,垂直燃烧可达V0级,综合表明EAM阻燃包覆剂具有良好的阻燃效果。     

次磷酸铝对木粉/高密度聚乙烯复合材料阻燃及力学性能的影响

以次磷酸铝(AHP)为阻燃剂对高密度聚乙烯(HDPE)基木塑复合材料进行阻燃改性。采用锥形量热、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)系统评价复合材料的阻燃性能。通过拉伸强度、无缺口冲击强度、弯曲强度等测试,探讨了复合材料的力学性能。并通过热失重分析、扫描电镜对AHP阻燃木粉/HDPE(WF/HDPE)复合材料的机理进行分析。结果表明,AHP、木粉(WF)及WF中的结合水构成膨胀阻燃体系,AHP质量分数为30%时,WF/HDPE复合材料达到垂直燃烧V-0级别,LOI值达到25.5%,阻燃性能显著提高。AHP的加入使WF/HDPE复合材料的力学性能有所下降。     

环保型阻燃组合木材料的制备与性能

为了获得环保型阻燃组合木材料,利用桉木旋切单板、酚醛树脂胶黏剂、Mg(OH)2阻燃剂制备阻燃组合木试样,通过拉伸试验、扫描电子显微镜、极限氧指数、热重分析对材料进行力学性能、阻燃性能测试和分析。结果表明,适量添加Mg(OH)2可以明显提高复合材料的胶合强度和阻燃性能;当添加Mg(OH)2的质量为胶黏剂固含量(胶黏剂干基质量)的1.2倍时,材料胶合强度增大48.1%,阻燃体系的极限氧指数达到36.3%;通过Mg(OH)2、Al(OH)3复配,极限氧指数进一步增大至38.7%,阻燃性能进一步提高。     

磷氮协效阻燃水性聚氨酯的阻燃机理

通过极限氧指数、热失重-红外光谱和扫描电镜分析对磷氮协效阻燃水性聚氨酯的阻燃机理进行了研究。结果表明,N,N-双(2-羟甲基)氨基乙基膦酸二甲酯(BHAPE)对水性聚氨酯具有良好的阻燃效果,阻燃水性聚氨酯表现出典型的凝聚相阻燃机理:水性聚氨酯中的BHAPE受热到200℃以后,开始分解为磷酸,从而降低了聚氨酯硬段的分解速率;温度继续升高,产生的磷酸发生缩聚反应,形成热稳定性较高的聚磷酸,聚磷酸具有很强的催化作用,迅速使高聚物脱水炭化,在材料表面形成致密光滑无孔洞的炭层。聚磷酸富集于残留物炭层表面,与炭层共同起到隔氧隔热、抑烟的作用,从而发挥阻燃能力。     

分子筛/受阻胺对膨胀阻燃聚丙烯的协同阻燃作用

采用热失重、极限氧指数、锥形量热研究了以受阻胺(NOR116)和分子筛为协效剂,与聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)在聚丙烯基体中的热降解行为及协同阻燃性;并用拉曼光谱和扫描电镜分析了残炭的结构和形貌,进一步研究了其协同阻燃机理。结果表明,NOR116/分子筛协效阻燃体系可明显提高极限氧指数并改善燃烧时熔滴缺陷,显著降低热释放速率、烟释放速率;NOR116可有效提高PP的初始分解温度及最大分解速率温度,使膨胀阻燃体系后期的交联成炭及气体释放更加匹配;在燃烧过程中分子筛与膨胀阻燃体系形成了Si-P-Al-C的结构,可有效稳定炭层;拉曼光谱及扫描电镜结果表明,NOR116和分子筛可促进膨胀阻燃体系形成致密且高石墨化程度的炭层,有效阻隔了氧气的进入及热的反馈。     

无卤阻燃聚丙烯腈纤维的制备及性能

为提高聚丙烯腈(PAN)纤维的阻燃性能,采用水合肼对PAN纤维进行直接化学改性的方式制备了阻燃PAN纤维,采用傅里叶变换红外光谱及X射线衍射对纤维结构进行了表征,利用差示扫描量热、热重分析对纤维的热性能进行了研究,通过极限氧指数仪及微型锥形量热仪对纤维的阻燃性能进行了研究,并对其力学性能进行了测试。结果表明,水合肼与PAN纤维反应生成了C=N键,改性后的PAN纤维的晶型发生了改变,结晶度下降,PAN的环化放热峰值温度下降约160℃,其阻燃性能及成炭性提高;改性后PAN纤维的断裂强度及断裂伸长率分别下降32.4%和30.6%,随着改性时间的延长,PAN纤维的阻燃性能显著提高,热释放速率(HRR)降低84.2%,且热释放速率峰值温度提高98.01℃。     

二乙基次膦酸铝与三嗪成炭剂协同阻燃PBT的研究

采用二乙基次磷酸铝(AlPi)复配超支化三嗪大分子成炭剂(EA)对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)进行无卤阻燃改性。通过氧指数、UL-94垂直燃烧及锥形量热测试研究了阻燃体系的阻燃性能,通过热失重分析(TGA)研究了复配阻燃体系的热性能,采用扫描电镜(SEM)观察阻燃体系燃烧炭层的形貌。研究表明,AlPi与EA复配比例为7∶3时阻燃效果最好,材料氧指数达到34.6%,通过UL-94V-0级,热释放速率峰值(PHRR)降低至653kW/m2;热重分析表明,复配阻燃体系的加入促进了PBT的提前分解成炭,增加了阻燃PBT的残炭量;燃烧炭层扫描电镜说明,复配阻燃体系能形成连续致密的膨胀炭层,提高阻燃效果。     

氢氧化镁自组装高效阻燃棉织物的制备及性能研究

采用静电层层自组装(LBL)技术在棉织物表面构筑了氢氧化镁/六偏磷酸钠(MH/PSP)阻燃层。利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对自组装阻燃棉织物形貌、结构进行了表征;采用热重分析仪、锥形量热仪、垂直燃烧仪对棉织物的阻燃性能、残炭性能进行了分析和测试。结果表明:采用LBL技术制备的阻燃织物,氢氧化镁均匀包覆在织物纤维表面,自组装4层的阻燃织物极限氧指数达到32.5%,峰值热释放速率和总热释放量分别为74.11kW/m~2和0.52MJ/m~2,与纯棉织物相比分别降低77%和92.4%,达到了良好的自熄效果。     

紫外光交联乙烯-醋酸乙烯共聚物/氢氧化镁无卤阻燃复合材料及其性能

研究了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)无卤阻燃复合材料在光引发剂下的紫外光交联及其相关性能。采用凝胶含量测定、热延伸试验、UL-94垂直燃烧试验、极限氧指数、扫描电镜、热重分析、拉伸测试等表征了复合材料的交联度、阻燃性能、热性能和力学性能。凝胶含量和热延伸测试结果证明紫外光可以对复合材料快速交联。光照交联后,材料的拉伸强度得到明显提高,断裂伸长率略有下降;极限氧指数、热重分析、扫描电镜测试表明光交联的复合材料试样比未交联的试样具有更好的阻燃性能和热稳定性。     

增容剂EVA-g-MAH对乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚酰胺6阻燃合金性能的影响

采用熔融共混法,以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)为原料组成的膨胀阻燃剂(IFR),制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物/聚酰胺6/IFR(EVA/PA6/IFR)阻燃复合材料,并研究了增容剂EVA-g-MAH对EVA/PA6阻燃合金阻燃性和力学性能的影响。通过极限氧指数、垂直燃烧、熔融指数、力学性能、热重分析和扫描电子显微镜等手段对EVA/PA6阻燃合金进行了性能测试与表征。结果表明:随着EVA-g-MAH用量的增加,EVA/PA6阻燃合金的极限氧指数稍有降低,但当EVA-g-MAH质量分数为10%时,垂直燃烧可达UL 94V-0级;拉伸强度和断裂伸长率随着增容剂含量的增加而逐渐升高。热重分析结果表明,增容剂可提高EVA/PA6阻燃合金的热稳定性。     

氧化铋在膨胀阻燃聚丙烯体系中的催化协效作用

将聚磷酸铵(APP)和双季戊四醇(DPER)膨胀型阻燃剂应用于聚丙烯(PP)的阻燃,并加入少量氧化铋(Bi2O3)。采用极限氧指数、烟密度和热分析等表征其阻燃性能。结果表明,加入少量的Bi2O3(0.1%质量分数,下同),可以提高体系的氧指数,降低体系的烟密度。热失重分析表明,Bi2O3加入可以使APP生成更多的固相残留物,催化膨胀阻燃剂交联成炭,高温时残炭增加,阻燃体系的最大热失重速率对应温度后移。同时热老化实验表明,Bi2O3的加入没有加快体系热老化的现象。