Al(OH)_3@AlPO_4多级结构复合阻燃剂及其阻燃PE的性能

采用原位生长法合成了一种由氢氧化铝(ATH)核和多级花状结构磷酸铝壳组成的高效无卤复合阻燃剂(CFR),将CFR,ATH和磷酸铝的物理混合物(PM)及纯ATH分别与聚乙烯(PE)共混,通过密炼模压的方法制备PE/CFR,PE/PM和PE/ATH复合材料,对比了这3种复合材料的力学性能和阻燃性能。结果表明,PE/CFR复合材料的断裂伸长率明显高于其它两种复合材料,当阻燃剂质量分数为55%时,其比PE/PM和PE/ATH复合材料分别提高了213%和296%,且其垂直燃烧等级可达到V–1级,而PE/PM和PE/ATH复合材料均未通过垂直燃烧性能测试,另外,PE/CFR复合材料的热释放速率峰值和烟雾产生率峰值较其它两种复合材料大幅降低,分别为164 kW/m~2和0.028 m2/s,可用于电线电缆内层绝缘层材料。     

GF对水镁石基阻燃剂阻燃EVAC复合材料性能的影响

以水镁石、多聚磷酸、十二胺为原料,通过对水镁石颗粒进行表面改性包覆多聚磷酸胺制备水镁石/多聚磷酸胺复合阻燃剂,并填充到乙烯-乙酸乙烯酯塑料(EVAC)中,进一步与经过预处理的玻璃纤维(GF)混合得到复合阻燃剂阻燃EVAC/GF复合材料。通过力学性能测试、热重分析、极限氧指数测试、UL94测试等表征手段考察了GF对复合材料阻燃性能与力学性能的影响。当复合阻燃剂质量分数为46%、预处理GF质量分数为4%、EVAC质量分数为50%时,复合材料的LOI为29.2%,拉伸强度为11.93 MPa,断裂伸长率为310.5%,达到UL94 V–0级别。     

水镁石基有机无机复合阻燃剂的制备及应用

以水镁石、多聚磷酸和月桂胺为原料,通过对微米级水镁石颗粒表面改性和包覆多聚磷酸胺盐制备了具有核-壳结构的水镁石有机无机复合阻燃剂,通过X射线粉末衍射、红外光谱、热失重、扫描电子显微镜对合成产物的物相和形貌进行了表征。悬浮实验结果表明制备的水镁石基复合阻燃剂产品呈疏水性,表面极性的改变大大提高了复合阻燃剂产品与高聚物基体的相容性。添加40%(质量分数)的水镁石基复合阻燃剂产品用于EVA时极限氧指数为32.0%、拉伸强度为10.03MPa、断裂伸长率为719.0%,达到阻燃UL94-V0级别。     

“一锅法”合成双组分镁基阻燃剂及性能研究

基于轻烧氧化镁为原料,通过“一锅法”合成了一种具有氢氧化镁（MH）和碱式碳酸镁（MC）双组分多级结构的一体化高效无卤复合阻燃剂（MCMH）。将MCMH和MH分别与聚丙烯（PP）密炼共混,经模压成型制备了PP/MCMH和PP/MH复合材料,并对比研究了MCMH与MH应用于PP的阻燃性能。结果表明,合成的MCMH是氧化镁先水化转变为氢氧化镁,然后部分氢氧化镁与碳酸氢铵反应生成碱式碳酸镁,呈现花状多级结构。当阻燃剂质量分数占复合材料的50%时,PP/MCMH复合材料的热释放速率（HRR）峰值和烟雾产生率（SPR）峰值较PP/MH复合材料大幅降低,分别为299 kW/m²和0.038 m²/s。该方法原料来源广泛,工艺简单易行,具有规模化生产和应用的潜力。     

碱式碳酸镁基复合阻燃剂的制备及其阻燃性能研究

采用硅烷表面处理的碱式碳酸镁纳米片和氢氧化镁以及氢氧化铝为复合阻燃剂,通过密炼模压法制备了一系列复配阻燃剂协效阻燃EVA的复合材料。利用拉伸性能测试仪、熔融指数仪、垂直燃烧测试仪和锥形量热仪分别测试了复合材料的力学性能、加工流动性能和阻燃性能,利用热重分析仪测试了复配阻燃剂的热分解行为。结果表明,复配阻燃剂以适当比例协效阻燃EVA在更宽的燃烧温度范围内发生分解,能够起到更好的阻燃效果。并且复配阻燃剂/EVA复合材料的热释放速率和烟释放率大幅度降低,分别为181.06 kW/m²和0.032 m²/s。另外,复配阻燃剂/EVA复合材料的拉伸强度达到9.73 MPa,断裂伸长率为155.07%,每10 min熔融指数为1.00 g,符合电线电缆行业标准。     

纳米氧化铝浆料制备及用于改性锂电池正极材料

为了开发更为简单、高效制备氧化铝改性正极材料的方法，提升锂电池正极材料的倍率和循环性能，以聚丙烯酸铵(PAANH₄)为分散剂制备纳米氧化铝浆料，并在锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面包覆纳米氧化铝。通过实验发现，PAANH₄添加量为4%(PAANH₄占氧化铝的质量分数)、球磨时间为8 h，所得纳米氧化铝粒径较小且均匀。将此纳米氧化铝浆料应用于锂离子电池正极材料改性，氧化铝的加入不改变正极材料的表面形貌、颗粒尺寸和晶体结构。在电化学性能测试中，发现在氧化铝包覆量为0.3%(质量分数，下同)时，获得较优倍率性能，在氧化铝包覆量为0.5%时，获得较优的循环稳定性能。1C倍率下，未包覆和氧化铝包覆量为0.5%的正极材料循环100次，其容量保持率分别为75.61%和84.93%。