聚硅氧烷包覆改性聚磷酸铵及其阻燃聚乙烯性能的研究

分别以二甲基二乙氧基硅烷（DMDES）、甲基三乙氧基硅烷（MTES）、苯基三甲氧基硅烷（PTMS）3种硅氧烷与正硅酸四乙酯（TEOS）共同作为前驱体,采用溶胶⁃凝胶工艺对聚磷酸铵（APP）进行微胶囊化包覆改性,分别制备得到改性聚磷酸铵APP/DMDES、APP/MTES和APP/PTMS,以改善其阻燃性、热稳定性和疏水性。通过傅里叶红外光谱、水接触角、扫描电子显微镜、能谱仪以及热失重分析等测试与表征手段,对3种不同聚硅氧烷包覆改性聚磷酸铵（MAPP）进行了对比研究,并研究了MAPP对低密度聚乙烯（PE⁃LD）阻燃性能、力学性能和热性能的影响。结果表明,在合适的工艺条件下,均可以制备得到聚硅氧烷包覆改性聚磷酸铵;较改性前的APP,改性聚磷酸铵的疏水性和热稳定性均显著提高;在PE⁃LD/APP/PTMS/季戊四醇（PER）/三聚氰胺（MEL）的质量比为65/18.7/11.7/4.6时,PE⁃LD复合材料的综合性能最好,极限氧指数为26.6 %,高于包覆前APP的23.3 %,达到UL 94 V⁃0级别,且拉伸性能最高,为12.84 MPa。     

聚磷酸铵阻燃聚乙烯的研究

通过极限氧指数测试、力学性能测试研究了聚磷酸铵(APP)对聚乙烯(PE)的燃烧性能和力学性能的影响.结果表明Ⅱ型APP在添加量达到30%以后,PE的氧指数达到了22.4,可以实现离火后很快自熄;在添加了APP后,PE的拉伸强度在开始的时候提高,当添加量超过20%后,其拉伸强度开始缓慢降低;PE的缺口冲击强度在添加APP后,在添加量很低时就产生了大幅度下降.     

超细聚磷酸铵疏水改性研究

聚磷酸铵作为一种新型高效阻燃剂,具有价格低、无毒、热稳定性高等优点。以甲基含氢硅油为改性剂、活性白土为催化剂,滑石粉、云母粉和疏水白炭黑为辅料,利用高速混合机对聚磷酸铵进行干法改性。通过疏水保持率、红外光谱、XPS和扫描电镜等检测,研究了聚磷酸铵改性效果,讨论了改性机理。结果表明,改性聚磷酸铵的疏水性保持率达到95.4%。甲基含氢硅油在聚磷酸铵表面发生了水解、聚合反应,形成硅油膜,提高了聚磷酸铵的疏水性能。     

聚磷酸铵表面疏水改性研究

通过自制乳液吸附在聚磷酸铵(APP)表面,实现APP表面疏水改性。利用扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪以及接触角测量仪表征了改性前后APP的表观形貌、化学结构和疏水性能。对该吸附过程的影响因素进行了分析。结果表明:常温下,醇水比为2∶8、pH为7. 0为宜;改性聚磷酸铵(MAPP)的疏水性能与乳液吸附量相关,当吸附量达232. 0 mg/g,其接触角由改性前的8. 69°增至103. 11°,此后吸附量再增加,接触角无明显变化。     

疏水硼酸锌与氢氧化镁协同阻燃EVA的性能研究

使用硫酸锌、硼砂为原料,油酸为改性剂,采用一步法制备疏水硼酸锌(Zn2B6O11.3H2O)。用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、接触角测定仪等设备对样品的物相、形貌、疏水性进行了分析。结果表明,所制备的硼酸锌直径为1～2μm,片层厚度为0.1μm,接触角为105.1°;将硼酸锌与氢氧化镁[Mg(OH)2]复配用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)阻燃时具有很好的协同阻燃作用,极限氧指数达到了38.5%;在EVA配方中加入疏水硼酸锌,复合材料的力学性能下降较慢,且优于加入相同量市售硼酸锌的复合材料。     

改性微胶囊化聚磷酸铵阻燃天然橡胶

本文通过原位聚合法制备了聚乙烯醇（PVA）改性的三聚氰胺（MEL）-甲醛树脂（VMF）微胶囊,对聚磷酸铵（APP）/介孔分子筛MCM-41进行包覆,得到了一种新型的核壳结构的微胶囊阻燃剂（MVMF-(A/M)）。通过红外光谱分析（IR）、溶解度和扫描电子显微镜（SEM）对包覆前后的阻燃剂结构以及形貌进行表征。并将其加入到天然橡胶（NR）中,通过氧指数测试（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）、热失重分析（TG）、拉伸测试研究了NR复合材料的阻燃性能和力学性能。实验结果表明：制备的MVMF-(A/M)在20℃水中的溶解度为1.59mg /L,相比APP溶解度降低51.2%, MVMF-(A/M)粒子表面变得粗糙;与其他阻燃天然橡胶体系相比添加了MVMF-(A/M)的NR复合材料的极限氧指数最高, UL-94达到了V-0级别,拉伸强度为8.84MPa,断裂伸长率为310.20%。     

聚磷酸铵表面改性及对天然橡胶复合材料性能的影响

先使用碱性硅溶胶在聚磷酸铵（APP）表面形成一层无机自组装微胶囊化APP（SiO2@APP）,再使用硅烷偶联剂3-巯丙基三乙氧基硅烷（KH 580）通过溶胶-凝胶法对SiO2@APP表面进行接枝改性制备了接枝改性APP（KH 580-SiO2@APP）阻燃剂,将其应用到天然橡胶（NR）中制备了NR复合材料,研究了APP表面改性对NR复合材料的疏水性、热稳定性、阻燃性能和物理机械性能的影响。结果表明,已成功对APP表面进行改性。相较于APP,经碱性硅溶胶改性后所得SiO2@APP的水接触角增加了205.7%,热稳定性提高了约25.7%;相较于APP/NR复合材料,SiO2@APP/NR复合材料的拉伸强度提高了43.7%,但是其极限氧指数（LOI）有所下降。SiO2@APP经硅烷偶联剂KH 580改性后,所得KH 580-SiO2@APP的水接触角增加了9.1%,热稳定性提高幅度将近11.6%。此外,KH 580-SiO2@APP/NR复合材料的拉伸强度得以提高,达到了16.2 MPa,扯断伸长率上升幅度达到了539%,而LOI略下降至24.3%。     

改性聚磷酸铵在阻燃聚丙烯中的性能研究

将聚磷酸铵(APP)、自制的哌嗪改性聚磷酸铵(Pi-APP)及其与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)按一定比例复配而成的复配体系用于聚丙烯(PP)的阻燃改性,采用热失重分析实验(TGA)、垂直燃烧实验、极限氧指数实验(LOI)、拉伸冲击实验和扫描电子显微镜实验等方法研究了其阻燃性能和力学性能。结果表明:Pi-APP与基体PP相容性更佳;复配体系添加20%Pi-APP、5%MPP时,可使PP达到UL 94V-0级(3.2 mm和1.6 mm),极限氧指数达到32.5%,同时保持较好的力学性能。