聚苯乙烯/氧化石墨烯复合建材的制备与保温性能研究

通过聚苯乙烯(PS)与氧化石墨烯(GO)共混,制备聚苯乙烯/氧化石墨烯(PS/GO)保温建筑材料,并对PS/GO阻燃性能以及保温性能进行研究。结果表明:GO含量为6%时,4号样品的综合性能最好。4号样品的LOI值为33.4%,阻燃等级达到V-1,热释放速率峰值(pHRR)为525.76 kW/m²,总产烟量(TSP)为629.37 m²。此外,4号样品具有较低的导热系数0.034 2 W/(m·K),并且吸水率以及水蒸气透过系数均满足标准值,说明其可以有效应用于建筑保温材料。     

磷铝分子筛对膨胀阻燃聚丙烯复合材料阻燃与热稳定性能影响

通过水热合成法制备了系列不同结构类型的磷铝分子筛（AlPO⁃n,n=5, 11, 17, 34）,并通过熔融挤出共混,将系列AlPO⁃n分子筛应用到膨胀阻燃聚丙烯（PP/IFR）复合材料中,致力改善其阻燃和热稳定性能。利用极限氧指数仪、水平垂直燃烧仪、锥形量热仪和万能试验机分别测试材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,AlPO⁃n分子筛可改善PP/IFR复合材料的相关性能,其中AlPO⁃17（1 %,质量分数,下同）相对其他类型磷铝分子筛能明显改善PP/IFR复合材料的阻燃和热稳定性能,复合材料的极限氧指数和600 ℃的残炭率相对于PP分别提高至34.8 %和14.3 %。     

复合无机无卤阻燃剂改性聚氨酯泡沫及性能研究

以聚磷酸铵(APP)为主要阻燃剂,复配可膨胀石墨(EG)和膨润土作为阻燃剂和改性剂,制备了完全无机且无卤阻燃剂改性的硬质聚氨酯泡沫(RPUF)。在固定无机阻燃剂及改性剂总量的条件下,研究了膨润土和EG用量及比例对RPUF的热稳定性、阻燃性能、力学性能、泡孔结构等的影响。结果表明,随膨润土或EG含量的增大,泡沫的压缩强度先增大后减小,二者含量分别为10%和5%时压缩强度最大。EG对泡沫阻燃性能的提高有显著影响,但同时也会使泡孔孔径增大;而膨润土作为泡沫成核剂能明显减小孔径。通过热重分析表明膨润土和EG的加入能明显增强泡沫的热稳定性。当APP为泡沫总质量的15%,膨润土为5%,EG为5%时,可以制得阻燃性能、力学性能和泡沫孔径较佳平衡的阻燃泡沫材料。在该条件下,泡沫的压缩强度为0.42 MPa,泡沫平均孔径为434μm,LOI值达到29%。     

阻燃剂TPSP对棉布阻燃性能和力学性能的影响

用阻燃剂螺环磷酰四氢吡咯酯(TPSP)与水性聚丙烯酸酯胶黏剂复合制成阻燃涂层胶,对棉布进行阻燃整理。通过正交实验得到了较优的阻燃整理条件:阻燃剂与黏合剂聚丙烯酸酯的质量比(阻/胶)为1.5∶1,棉布与阻燃胶的质量比(布/阻+胶)为60∶40,焙烘温度为140℃,焙烘时间为1.5 min。在该条件下,棉布的LOI值由未阻燃的18.2%提高到28.9%,阻燃等级达到B1级,断裂强力由未阻燃的364 N(经向)和320 N(纬向)提高到917 N(经向)和472 N(纬向),说明阻燃剂TPSP不但提高了棉布的阻燃性,而且提高了棉布的断裂强力。对优化条件下整理的棉布进行热重分析,结果表明,棉布的初始分解温度由未阻燃的314.5℃降低到287.6℃,降低了26.9℃;600℃时的残留量由未阻燃的0.29%增加到38.87%,增加了38.58%,说明阻燃剂TPSP有效地提高了棉布的成炭性能。     

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。     

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。     

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%。     

阻燃聚丙烯的研究进展

基于聚丙烯的热分解机理,依照材料设计的思路,总结并概括出阻燃聚丙烯的开发已从最开始的单纯的配比添加向深层次的材料设计转变的研究方向。重点概括并论述了当前阻燃聚丙烯材料的开发设计思路,并举例分析了三种层面上的阻燃聚丙烯的国内外的研发进展及其不足。     

Recent advance in research on halloysite nanotubes-polymer nanocomposite

Halloysite nanotubes (HNTs) are novel 1D natural nanomaterials with predominantly hollow tubular nanostructures and high aspect ratios. Due to their high mechanical strength, thermal stability, biocompatibility, and abundance, HNTs have a number of exciting potential applications in polymer nanocomposites. In this article, we review the recent progress toward the development of HNTs-polymer nanocomposites, while paying particular attention to interfacial interactions of the nanocomposites. The characteristics of the HNTs relative to the formation of the polymer nanocomposites are summarized first. The covalent or non-covalent functionalization methods for HNTs and various fabrication approaches for HNTs-polymer nanocomposites are introduced afterward. Polymer nanocomposites reinforced with HNTs possess highly increased tensile and flexural strength, elastic moduli, and improved toughness. HNTs-polymer nanocomposites also exhibit elevated thermal resistance, flame retardance and unique crystallization behavior. Due to the tubular microstructure and the biocompatibility of HNTs, HNTs-polymer nanocomposites have demonstrated good drug encapsulation and sustained release abilities, gaining them extensive use as tissue engineering scaffolds and drug carriers. Finally, we summarize the characteristics of HNTs-polymer nanocomposites and predict for the development of the potential applications in high-performance composites for aircraft/automobile industries, environmental protection, and biomaterials.     

磷–氮膨胀型阻燃剂复配协同阻燃聚甲醛的研究

采用磷–氮复配膨胀型阻燃剂(50A)与酚醛树脂(PF)进行复配,研究了不同配比对聚甲醛(POM)的阻燃性能和力学性能的影响。通过垂直燃烧试验、极限氧指数法、热重分析研究了复配阻燃剂对POM的阻燃作用,并对阻燃POM材料燃烧后的残炭进行红外分析。结果表明,采用50A/PF复配的阻燃POM材料的垂直燃烧级别达到UL94 V–1级,极限氧指数可达26.7%;热重分析显示,阻燃POM材料在800℃时的残炭率显著提高;红外光谱分析证实了50A与PF在POM中有良好的协效阻燃作用。