新型有机硅阻燃成炭剂的热性能及成炭机理的研究

传统膨胀型阻燃剂(IFR)中的炭源为小分子醇类化合物,因此阻燃剂具有易吸湿、易迁移、与聚合物基体不相容等缺点。为了改进这些缺点,合成了一种新型的含有机硅的三嗪类大分子成炭剂(CA),将其与多聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂用于聚丙烯(PP)阻燃。通过红外光谱、热失重分析、极限氧指数、垂直燃烧、锥形量热仪、扫描电子显微镜等手段研究了CA的热性能、燃烧性能、成炭机理以及APP与CA的配比对PP阻燃性能、热稳定性能的影响。结果表明,所合成的CA显示出较好的热稳定性和优异的成炭性,残炭率为25.6%(600℃)。另外,APP与CA在阻燃PP中具有协同阻燃作用;IFR的加入能大幅度降低PP阻燃体系的热释放速率和总释放热,有效地降低烟释放量及烟释放速率,提高PP的阻燃性能。     

纳米镁铝复合阻燃剂在聚丙烯中的应用研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)和磷酸酯(MAP)作为复配改性剂,制备了改性镁铝复合阻燃剂。将改性前后复合阻燃剂应用到聚丙烯(PP)体系中,研究了复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,随着镁铝复合阻燃剂添加量的增多,体系的阻燃性能提高,UL-94阻燃等级达到V-0,但PP的力学性能如拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等会受到不同程度的影响。     

玻纤增强聚苯醚/聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

研究了相容剂马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-gMAH)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)以及三者的复配对玻纤增强聚苯醚(PPE)/PP共混物的力学性能、热性能及加工性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了共混体系的形态结构。结果表明,PP-g-MAH与SEBS复配使用可以有效地改善PPE/PP/玻璃纤维共混体系的相容性,提高了复合材料的力学性能和加工性能,但复配相容剂的添加量不宜过大,当其质量分数为8%时,复合材料的综合性能最为优异。     

煤基均聚聚丙烯1100N与市场同类石油基产品链结构组成与性能对比分析研究

采用核磁共振仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪和力学测试等手段,研究了煤基均聚聚丙烯1100N及对比牌号链结构等微观结构、结晶行为、热性能及力学性能等。结果表明,与市场石油基同类产品相比,煤基均聚聚丙烯1100N具有链结构缺陷低、等规度高、易结晶、耐热性能和刚性好的优势,但抗冲击性能略低于同类产品。     

苯并恶嗪/含磷环氧/二氨基二苯醚体系阻燃性能的研究

分别制备了不同配比的双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂二元体系和双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂/二氨基二苯醚三元体系的树脂,并进一步制备了浇铸体。通过差示扫描量热(DSC)研究了三元体系树脂的固化反应,通过垂直燃烧测试、锥形量热测试、热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-FTIR)等手段研究了浇铸体的热降解和阻燃性。结果表明,在双酚A苯并恶嗪/含磷环氧树脂体系中加入10%4,4'-二氨基二苯醚,三元体系浇铸体样条阻燃性提高,达UL94 V-0级;但在锥形量热测试中,三元体系的热释放速率和总热释放量反而高于二元体系。     

无卤阻燃剂复配阻燃HIPS的性能研究

研究了不同配比的红磷阻燃母料(RPM)与氢氧化镁(MH)协同阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)体系的阻燃性能和机械性能。并选取最佳红磷阻燃母料与氢氧化镁的配比,再分别与其他无卤阻燃剂如酚醛树脂、氧化锌、氰尿酸三聚氰胺盐、有机纳米蒙脱土复配来共同阻燃HIPS,并分别对其体系的机械性能和阻燃性能进行了研究。结果表明,在RPM/MH质量比为1,总质量分数为30%时,与7%的酚醛树脂或有机纳米蒙脱土复配,都可以使阻燃HIPS材料达到1.6 mm UL94的V-1级。     

两种有机膦酸铝无卤阻燃TPU的研究

分别采用两种有机膦酸铝阻燃剂三(二乙基亚膦酸)铝(OP1230)及OP1312[62%三(二乙基亚膦酸)铝+35%三聚氰胺聚磷酸盐+3%硼酸锌]与热塑性聚氨酯(TPU)制备了阻燃TPU复合材料。首先通过粒径分析仪和热失重分析仪研究了两种阻燃剂的粒径和热稳定性,进一步通过氧指数测定仪、水平垂直燃烧测试仪、拉力试验机、热失重分析仪和扫描电子显微镜研究了两种阻燃TPU复合材料的阻燃、力学及热稳定性能。结果表明,随着阻燃剂用量的增加,复合材料在燃烧时的熔滴现象明显减少。当OP1230的质量分数为30%时,复合材料阻燃级别达到FV-0等级,氧指数与纯TPU差别很小;当OP1312的质量分数为30%时,复合材料阻燃级别为FV-1等级,氧指数从纯TPU的23%增加到27%。在相同的阻燃剂用量下,添加OP1312的复合材料的力学性能均高于添加OP1230的复合材料。OP1230可有效提高成炭量,炭层致密,阻燃效果好;而OP1312成炭量小,阻燃效果略差。     

4A分子筛对EVA/APP/PETA复合材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)和聚对苯二甲酰乙二胺(PETA)复配制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/膨胀型阻燃体系(IFR)复合材料,通过极限氧指数仪、热失重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)分析了4A分子筛对复合材料的阻燃性能、热稳定性能和复合材料残炭表面形貌的影响。结果表明,当4A分子筛添加量为2%时,复合材料的极限氧指数达39%,比未添加4A分子筛的提高了4%,垂直燃烧达到V-0级。SEM表明,4A分子筛的加入提高了样品残炭表面致密度。     

不同化学结构的PP对热塑性弹性体复合材料性能的影响

研究了不同化学结构的聚丙烯(PP)对苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)/白油/PP热塑性弹性体复合材料力学性能和流动性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能与所添加PP的力学性能保持一致,按照均聚PP、无规共聚PP、共聚PP的化学结构特性,复合材料的拉伸性能、弯曲性能和硬度都依次变小;但是复合材料的流动性能不仅和PP的熔体质量流动速率(MFR)有关系,而且还与PP和SEBS的相互作用有关。在PP的MFR相同的情况下,复合材料的MFR按照均聚PP、无规共聚PP、共聚PP的不同依次降低。     

无卤阻燃增强硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、多异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂及发泡剂等为基本原料,以聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)及膨润土(BT)为阻燃剂及填料,通过一步发泡法制备了无卤阻燃增强硬质聚氨酯泡沫塑料。研究了APP、EG、BT对泡沫力学性能、阻燃性能以及泡孔结构的影响。结果表明,APP质量分数为15%,EG为7.5%,膨润土为2.5%时可以制得力学性能和阻燃性能均优良的聚氨酯泡沫塑料。在该条件下,泡沫的压缩强度为0.271 MPa,平均孔径为322μm,极限氧指数达到29.5%。