可膨胀石墨复合阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

采用可膨胀石墨(EG)分别与三种不同类型的阻燃剂磷酸三乙酯(TEP)、三-(β-氯乙基)磷酸酯(TCEP)和氢氧化铝(ATH)进行复配,得到三种复合阻燃剂,并制备出具有高阻燃性能的硬质聚氨酯(PU)泡沫材料。通过极限氧指数(LOI)测试,对比了三种复合阻燃剂的阻燃效果,探讨了EG分别与三种阻燃剂的协同阻燃作用。结果表明:EG与三种阻燃剂之间均具有协同阻燃作用,但其存在一定差异,EG和ATH、TEP联用时可以得到较好的阻燃效果。     

用于超纤革PU浆料的无卤阻燃改性

选择了有机磷系和磷氮协同两种不同的无卤阻燃剂与溶剂型PU进行共混制备无卤阻燃PU,对其力学性能、阻燃性能及耐碱性能进行了系统研究。结果发现:相较于磷氮协同阻燃剂(SN-605),采用有机磷系阻燃剂(JL-30)改性PU显示出更好的阻燃性能与耐碱性能;当阻燃剂质量分数为11.1%时,阻燃PU的LOI可以达到29.1%,垂直燃烧测试达到V-0级;并且具有较好的耐碱性能,在90℃、30 g/L NaOH溶液中碱处理40 min后,其LOI仍然可以达到28.7%,垂直燃烧测试等级没有下降;但两种阻燃剂的加入均会使PU的抗张强度出现不同程度的下降。此外,热失重测试(TG)显示,两种阻燃PU的阻燃机制不同,JL阻燃剂的加入使PU的热分解温度降低,并且在800℃时的残炭量没有明显增加,呈现明显的气相阻燃机制;而SN阻燃剂的加入使PU的残炭量明显增加,呈现明显的凝聚相阻燃机制。     

乙醇/水无卤发泡及木质素磷酸酯基阻燃硬质聚氨酯泡沫的制备及性能研究

首先用二苯氧基磷酰氯与碱木质素反应合成木质素磷酸酯反应型阻燃剂,再以乙醇、水协同作无卤发泡剂,木质素磷酸酯、可膨胀石墨协同作无卤阻燃剂,制备了无卤发泡及阻燃硬质聚氨酯泡沫。结果表明,使用乙醇作发泡剂可显著降低物料黏度,提高物料流动性,使发泡反应更完全。傅里叶变换红外光谱(FTIR)及核磁共振氢谱(¹H NMR)分析表明已成功制备木质素磷酸酯反应型阻燃剂,正交试验及统计产品与服务解决方案(SPSS)数据分析确定具有26.6%最高聚氨酯泡沫极限氧指数(LOI)的木质素改性工艺参数为：二苯氧基磷酰氯7 g、反应温度60℃、反应时间5 h。热重(TG/DTG)分析结果表明木质素苯环的环状结构,磷酸液膜、蠕虫状膨胀石墨炭层及聚氨酯降解后残渣炭层形成的致密联合体提高了炭层的热稳定性,添加木质素磷酸酯/可膨胀石墨(EG)前后无卤发泡硬质聚氨酯泡沫在800℃的残炭量分别为19.3%、27.4%。聚氨酯泡沫表观密度随着木质素磷酸酯添加量的增加而增加,压缩强度先上升后下降,压缩强度最高时可达485.2 kPa。     

氧化石墨烯增强聚氨酯阻燃及力学性能的研究

为提高聚氨酯(PU)材料的阻燃及力学性能,采用熔融共混的方法制备了含磷阻燃剂的氧化石墨烯/聚氨酯(GO/PU)复合材料。分析了GO/PU复合材料的微观结构及燃烧后碳层的形貌,研究了GO的用量对GO/PU复合材料阻燃性能及其老化前后力学性能的影响。结果表明:随着GO用量的增加,GO/PU复合材料的阻燃性能逐渐增加,加入5%的GO时,LOI值达到39.8%,垂直燃烧等级为V-0级;加入含磷阻燃剂后,GO/PU复合材料力学性能有所下降;添加GO后,对GO/PU复合材料的力学性能起到增强的作用,复合材料的耐老化性能也随着GO含量的增加而提高。     

含三嗪环磷-氮型阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用

将自制的含三嗪环磷-氮型阻燃剂(P-THCA)用于聚氨酯泡沫塑料(PUF)中,详细探索了P-THCA用量对PUF性能的影响,并与其他两种市售阻燃剂双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)和聚磷酸铵(APP)进行了比较。结果表明:随着P-THCA用量的增加,阻燃PUF的密度逐渐提高,压缩强度呈先增大后减小的趋势;导热系数则呈现先降低后增加的趋势,但整体变化较小;阻燃PUF的极限氧指数(LOI)均呈增加趋势,当P-THCA用量为15%时,PUF/P-THCA的LOI可达到最大值26%。此外,与未阻燃PUF相比,PUF/P-THCA的点燃时间明显延长,热释放总量由18.36 MJ/m2降低至10.12 MJ/m2,其综合阻燃效果明显优于其他两种阻燃剂阻燃的PUF。     

复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯(PUR-R)泡沫塑料,研究了复合阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、可膨胀型石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)对PUR-R泡沫塑料阻燃性能的影响,采用正交试验确定了复合阻燃剂的最佳配比。用极限氧指数(LOI)测定仪、烟密度测定仪和万能试验机测定了阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI、烟密度等级和压缩强度,结果表明,当DMMP,TCPP,EG,ATH的质量比为2∶2∶3∶3时,在25份聚醚多元醇中添加12份复合阻燃剂,制备的阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI达26.3%,烟密度等级为77.63,压缩强度为0.18 MPa,阻燃PUR-R泡沫塑料具有良好的综合性能。     

新型含卤磷酸酯阻燃剂的合成、表征和应用

以三氯化磷、乙二醇、环氧乙烷、丙酮和氯气等原料合成了O,O′-二(2-氯乙基),O″-[2-双(2-氯乙氧基)磷酰基]丙基磷酸酯(DCEPP)含氯的磷酸酯阻燃剂,以液溴代替氯气还合成了含溴的磷酸酯阻燃剂(DBEPP)。将DCEPP用于聚氨酯泡沫塑料(PUF),制备了阻燃聚氨酯泡沫塑料。实验证明:添加10%(以聚醚多元醇为基的质量分数)的DCEPP能赋予PUF较好的阻燃性能,氧指数达到24.4%,水平燃烧实验离火即熄,能通过CAL117D实验。实验还表明:DCEPP阻燃PUF于90℃热老化7d后,阻燃性能变化不大。     

磷酸酯类阻燃剂在PC／ABS合金中的应用

文章研究了磷酸酯类阻燃剂RDP、BDP以及它们与TPP的协同作用对PC／ABS合金的阻燃性能、热失重行为以及力学性能的影响。结果表明,PC／ABS合金的LOI随着阻燃和的增加而增加,当阻燃剂RDP和BDP添加量均为15％时,LOI达到最大值,分别为363％和35．3％,且均达FV-0级。通过热重分析表明,阻燃PC／ABS比纯PC／ABS合金的分解速率小得多。研究还表明,阻燃剂的协同作用使PC／ABS合金的阻燃性能优于添加单一阻燃剂的PC／ABS合金的阻燃性能。     

含磷氯和氮的化合物对软质PU泡沫塑料的阻燃作用

较全面地研究了含磷和氯(或氮)的化合物对软质聚氨酯泡沫塑料的阻燃作用,表明:(1)磷与氯或氨复配的协同阻燃效应能明显提高其阻燃效率,当其阻燃剂用量为11%—12%时,PU软泡的阻燃性达到GB10800—89阻燃一级;(2)使含磷氮阻燃基团结合在PU分子中,能降低阻燃剂的逃失性,从而提高材料阻燃耐久性,为阻燃技术的研究指出一条新途径。     

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。     

酚醛树脂基新戊二醇磷酸酯阻燃剂的合成及其性能研究

通过用新戊二醇磷酰氯对线型酚醛树脂(PF)酚羟基实行磷酰化封端处理,制备了线型PF基新戊二醇磷酸酯(NDMPP)阻燃剂,将其应用于阻燃PA6。采用核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振磷谱(31P NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征了NDMPP的结构,采用热重(TG)分析研究其热分解行为,采用极限氧指数(LOI)和UL 94测试其阻燃PA6材料的阻燃性能,采用万能材料试验机和冲击试验机测试阻燃材料的力学性能。1H NMR,31P NMR和FTIR结果表明,线型PF中大约82%的羟基被磷酰化,NDMPP中的磷含量约为11.9%。TG分析结果表明,NDMPP阻燃剂在氮气气氛下起始分解温度超过250℃,600℃的残炭率达到43.5%,显示出良好的热稳定性。当NDMPP质量分数为25%时,其阻燃的PA6达到UL 94 V–0等级,LOI达到33.4%,而拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别为纯PA6的76%,41%,72%和71%。     

无卤阻燃聚乙烯的阻燃性能及热裂解分析

通过极限氧指数(LOI)和锥形量热法(Cone),考察了添加质量分数30%磷系阻燃剂1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR)的PE(阻燃PE)的阻燃性能。借助裂解-气相色谱质谱(PY-GC/MS)联用技术研究了纯PE及阻燃PE的热裂解产物结构以探讨其阻燃机理。结果表明:阻燃PE的LOI达到25.8%,平均热释放速率相对纯PE降低55.4%,呈现出良好的阻燃性能;PY-GC/MS分析表明,FR的加入没有改变PE热分解反应的机理,但FR的添加对PE的热裂解及燃烧反应具有较强的抑制作用。     

螺环磷酰咪唑酯对棉布阻燃性能和力学性能的影响

采用自制膨胀型阻燃剂螺环磷酰咪唑酯通过浸轧方法对纯棉布进行阻燃整理,考察了阻燃剂、助剂的比例以及焙烘温度对整理棉布的极限氧指数(LOI)的影响。从中选取LOI值超过28%的阻燃棉布共8组,进行垂直燃烧和拉伸性能测试,进一步确定较优的阻燃整理工艺。结果发现,较优的阻燃整理条件为:整理液中w(阻燃剂)=30%,w(催化剂)=1.5%,w(交联剂)=1%,焙烘温度为150℃时,阻燃棉布的LOI值达到33.96%,阻燃等级达到B1级,拉伸性能测得断裂强力为312.50 N;对该条件下阻燃整理的棉布进行热重分析,结果表明,棉布的初始热分解温度提前了100℃,最大热分解速度降低,600℃下的残留量由几乎烧尽提高到30%。说明螺环磷酰咪唑酯阻燃体系对棉布具有很好的阻燃作用。     

含磷氮碳膨胀型阻燃剂的合成与性能研究

由季戊四醇与三氯氧磷反应制得中间体螺环磷酸酯二酰氯,再以该季戊四醇磷酰氯与二乙烯三胺反应制得无卤膨胀型阻燃剂聚螺环磷酸酯二酰胺,并对其结构进行了表征,探讨了其阻燃性能。结果表明:将该阻燃剂掺入硅烷交联聚乙烯材料中,当其含量为25%时,阻燃硅烷交联聚乙烯的阻燃性能达到最佳效果。     

二(2—氯乙基)磷酰氯的分析

二(2—氯乙基)磷酰氯是合成阻燃剂LZ—101氯代磷酸酯的中间体。本文介绍二(2—氯乙基)磷酰氯的一简单、快速、准确的分析方法,采用佛尔哈德法测定水解氯离子以确定二(2—氯乙基)磷酰氯的含量,取得了较好的分析结果。     

Albemarle公司新推出3种PU泡沫用阻燃剂

位于美国路易斯安那州BatonRouge市的Albemarle公司新推出3种用于软质和硬质聚氨酯（PU）泡沫的液体阻燃剂。 磷酸酯系列Antiblaze VE-95是一种可用于粘弹性泡沫的氯代或溴代磷酸酯阻燃剂。使用该产品所得制品比氯代磷酸酯与三聚氰胺反应得到的制品舒适性更高，加入VE-95的PU泡沫通过了Crib5燃烧实验（英国标准5282）。     

DOPO阻燃剂对软质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

以聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯为原料、DOPO为添加型阻燃剂,采用一步法制备阻燃软质聚氨酯泡沫(FPUF)。采用氧指数仪、烟密度仪和烟气成分分析仪测试了PU泡沫的氧指数(OI)、烟密度以及一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO_2)的生成量,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了PU泡沫燃烧后残炭的微观形貌和元素组成。结果表明:与纯PU泡沫相比,当DOPO的用量为4%时,阻燃PU泡沫的OI由18.8%增加至21.2%,CO的生成量由0.092‰稍微增加至0.099‰,残炭率大幅度增加;残炭具有更致密的微观结构,并且含有磷元素。探讨了DOPO在PU泡沫中的阻燃机理,DOPO能够通过捕捉自由基和促进催化成炭而同时发挥气相和凝聚相阻燃作用。     

焦磷酸哌嗪膨胀型阻燃剂在环氧树脂中的阻燃性能研究

以环氧树脂(EP)为基体,加入非聚磷酸铵(APP)膨胀型无卤阻燃剂FR-1420制备得到了无卤阻燃环氧树脂材料,考察了阻燃剂用量对环氧树脂阻燃性能及力学性能的影响,通过热重分析(TG)研究了材料的热分解行为,通过扫描电镜(SEM)研究了残炭形貌。结果表明,阻燃剂FR-1420的加入能显著提高环氧树脂的阻燃性能,FR-1420质量分数达到10%时,材料3.2 mm样条即可达到UL94 V-0级,极限氧指数(LOI)达到26.6%;增加阻燃剂质量分数至20%,材料1.6 mm样条可以达到UL94 V-0级,LOI增加至32.6%。TG分析显示,加入阻燃剂后材料的初始分解温度提前,残炭量增加;SEM形貌分析显示,垂直燃烧测试后产生的炭层为连续致密结构,隔热隔氧效果较好。阻燃剂与环氧树脂界面相容性较好,阻燃环氧树脂材料强度略微降低,材料模量增加。     

磷硅无卤阻燃聚乙烯醇缩甲醛纤维的制备与表征

采用无卤阻燃剂二硫代焦磷酸酯和二氧化硅与聚乙烯醇(PVA)进行共混纺丝,制备了无卤阻燃聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)纤维,研究了阻燃剂配比、阻燃剂含量对纤维结构与性能的影响,并对阻燃纤维的力学性能、阻燃性能、热性能以及残炭的化学结构、表面形貌进行了测试表征。结果表明:当二硫代焦磷酸酯和二氧化硅质量比为5∶5时,纤维综合性能较好;随着复配阻燃剂含量的增加,PVFM纤维的极限氧指数(LOI)逐步提高,高温下的最大分解速率温度和残炭量均增加,但其断裂强度有所下降;当复配阻燃剂质量分数为20%时,阻燃PVFM纤维的LOI为29.4%,断裂强度为5.78 cN/dtex,最大热分解温度和残炭率比纯PVFM纤维均有较大幅度的增加,燃烧可形成连续致密的炭层。     

硅烷交联无卤阻燃EVA的制备与性能

制备了硅烷接枝交联乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)/氢氧化铝(ATH)复合材料。结果表明:过氧化二异丙苯引发硅烷接枝交联EVA的凝胶含量高于过氧化苯甲酰,硅烷接枝交联EVA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EVA的拉伸强度和断裂伸长率都低于非交联阻燃EVA,二者的拉伸强度都随MH含量的增加而降低,LOI都随MH含量的增加先增加后降低,交联阻燃EVA的LOI比未交联的提高了约1%;MH阻燃的交联EVA热分解温度比纯EVA的提高了20～30℃,ATH阻燃的则降低了约5℃;ATH和MH具有协同效应,二者的最佳配比约为2:1。