聚硼硅氧烷阻燃PC/ABS合金的制备与其阻燃性能

通过极限氧指数和锥形量热分析研究了阻燃剂聚硼硅氧烷对聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（PC/ABS）合金的阻燃作用。结果表明,添加5 %（质量分数,下同）的聚硼硅氧烷可使PC/ABS合金的极限氧指数从24 %提高到28.6 %;添加聚硼硅氧烷可使火灾性能指数升高63 %,并且可减少燃烧过程中产生的烟、热及CO、CO2等有害气体,促进成炭,保护基体材料,缓和燃烧过程,降低火灾安全隐患。     

聚硼硅氧烷与有机磷酸酯阻燃剂复配协同阻燃PC

将聚硼硅氧烷(PB)阻燃剂分别与三种有机磷酸酯(OPP)阻燃剂进行复配,并将此复合阻燃剂添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃PC材料(FR-PC)。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热分析研究了PB对OPP/PC体系的协效阻燃作用。结果表明,在阻燃剂总量为5%(质量分数)时,添加占阻燃剂总量25%(质量分数)以上的PB可以提高OPP/PC体系的LOI。PB阻燃剂具有促进成炭的作用,可使OPP/PC复合体系在燃烧过程中释放的烟、热以及CO有不同程度的降低,燃烧过程趋于平缓,尤其使体系的烟释放量显著降低,三种OPP/PC阻燃体系的总烟释放量分别下降30%~50%,大大降低了火灾的危害性。添加适量PB能够提高OPP/PC体系的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点温度,并且使PC复合阻燃材料的透光率有所提高,保持了PC良好的透明性。     

聚硼硅氧烷阻燃剂的合成工艺及其在聚碳酸酯中的应用

采用二步合成法制备了聚硼硅氧烷阻燃剂(PB),通过改变硼酸/硅烷比、缩合温度、水解时间优化了PB的合成工艺。同时研究了PB对聚碳酸酯(PC)阻燃性能和物理性能的影响。结果表明:严格控制硼酸/硅烷比和缩合温度是制备高效阻燃PB的关键,当硼酸/硅烷比(摩尔比)为1:1、缩合温度为100℃时所制备的PB的阻燃性能最好,在PC中添加5%(质量分数)该PB阻燃剂,PC的极限氧指数(LOI)从26%提高到39.4%。在热降解过程中,PB使PC的起始降解温度降低,但可使PC的热降解速率降低,高温残炭量增加,从而提高了PC的阻燃性能。添加PB可以基本保持PC优良的力学性能。另外,PB可保持PC原有的透明性,PC/PB阻燃材料仍旧呈透明状态。     

聚铝硅氧烷对聚碳酸酯阻燃性能的影响

采用水解缩合法制备了聚铝硅氧烷阻燃剂。应用热失重分析、锥形量热分析和极限氧指数研究了聚铝硅氧烷对聚碳酸酯（PC）热性能和阻燃性能的影响。结果表明,聚铝硅氧烷可降低PC的热降解速率,提高残炭量。添加质量分数为5 %的聚铝硅氧烷可使PC的极限氧指数从25.5 %提高到29.4 %,火灾性能指数提高了近2.5倍,并且显著降低了燃烧过程中产生的烟、热及CO、CO2等有害气体的释放量,有效提高了PC的阻燃性能。     

PC/聚硅氧烷体系的力学性能和阻燃性能

采用水解缩合法,通过改变正硅酸乙酯含量(TE/Si)以及烷硅比(R/Si),制备一系列聚硅氧烷阻燃剂,并将该系列阻燃剂以5%的添加量应用到PC中,研究PC/聚硅氧烷复合体系的力学性能和阻燃性能.结果表明:复合材料的拉伸强度在54.8～61.0 MPa之间,弯曲强度在98.0～104.0 MPa之间,与纯PC的拉伸强度59.7 MPa和弯曲强度105.7 MPa相比可知,阻燃剂对材料的力学性能影响不大.复合材料阻燃性能和极限氧指数(LOI)明显提高,在燃烧过程中,复合材料的热释放速率和烟气产生速率都有不同程度的降低.     

Karstedt催化剂对聚硅氧烷/PC阻燃性能的影响

采用水解缩合法制备了三官能结构的聚硅氧烷阻燃剂。采用氧指数仪、 锥形量热仪、 TGA、 热裂解-气相色谱/质谱(PY-GC/MS)和SEM研究了Karstedt催化剂(KC)对聚硅氧烷/聚碳酸酯(PC)复合材料热性能和阻燃性能的影响, 并研究了该复合体系的阻燃机制。结果表明: 在热裂解过程中KC促进了含乙烯基聚硅氧烷的交联, 增强了聚硅氧烷/PC复合材料的耐热性能; KC抑制了聚硅氧烷/PC复合材料在燃烧过程的热释放, 使材料的烟、 CO、 CO₂产生过程延后, 且峰值降低, 提高了聚硅氧烷/PC的阻燃性能, 降低了材料燃烧的危害性。但KC对聚硅氧烷/PC复合材料的极限氧指数(LOI)的影响较复杂, 其LOI不仅取决于残炭量, 还与燃烧炭层结构有关, 在保持一定残炭量下, 若KC使聚硅氧烷/PC的燃烧炭层更致密、 均匀, 则材料的LOI提高。      

聚铝硅氧烷对聚碳酸酯的阻燃作用

采用水解缩合法制备了聚铝硅氧烷,用极限氧指数、热失重分析、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱研究了聚铝硅氧烷对聚碳酸酯（PC）的阻燃作用机理。结果表明,聚铝硅氧烷可明显提高PC的极限氧指数;在热降解过程中,聚铝硅氧烷可使PC的最大热降解速率降低,800 ℃残炭率显著提高,在PC中添加5 %（质量分数,下同）的聚铝硅氧烷可使PC的800 ℃残炭率提高44.1 %;在燃烧过程中,聚铝硅氧烷会迁移到PC表面,与PC的降解产物发生相互作用,促进残炭的形成,硅(Si)和铝(Al)积聚在材料表面形成富含Si、Al的绝缘炭层,抑制了材料的进一步降解,阻碍了热量和可燃性气体的传递,从而有效地改善了PC的阻燃性能。     

新型无卤阻燃PC/聚硼硅氧烷材料（英文）

采用氧指数仪和锥形量热仪研究了聚硼硅氧烷(PB)对聚碳酸酯(PC)阻燃性能的影响,并采用EDX、FT-.IR、SEM和热裂解-气相色谱/质谱(PY-GC/MS)分析了PB在阻燃PC体系(FR-PC)的阻燃作用机理。PB对PC具有高效阻燃作用,研究表明FR-PC在燃烧过程中形成了硼硅玻璃状和Si-C交联结构,PB促进了保护性致密炭层的形成,减缓了材料的燃烧过程。锥形量热仪测试结果表明FR-PC在燃烧过程中的热释放速率及烟、CO和CO_2的释放速率均比PC有明显降低,PB显著提高了PC的阻燃性能,降低了火灾的危害性。     

聚硼硅氧烷与有机磷酸酯阻燃剂复配协同阻燃聚碳酸酯

将聚硼硅氧烷(PB)阻燃剂分别与三种有机磷酸酯(OPP)阻燃剂进行复配, 并将此复合阻燃剂添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃PC材料(FR-PC)。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热分析研究了PB对OPP/PC体系的协同阻燃作用。结果表明: 阻燃剂总质量分数为5%时, 添加质量分数1.25%以上的PB可以提高OPP/PC体系的LOI; PB阻燃剂具有促进成炭的作用, 可使OPP/PC复合体系在燃烧过程中释放的烟、热以及CO有不同程度的降低, 燃烧过程趋于平缓, 尤其使体系的烟释放量显著降低, 三种OPP/PC阻燃体系的总烟释放量下降31.8%~51.0%, 大大降低了火灾的危害性; 添加适量PB能够提高OPP/PC体系的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点温度, 并且使PC复合阻燃材料的透光率有所提高, 保持了PC良好的透明性。