锌铝双氢氧化物对膨胀阻燃聚丙烯热稳定性能与阻燃性能影响的研究(英文)

采用一步法制备十二烷基硫酸钠改性的锌铝双氢氧化物(ZnAl(SDS)-LDH),并对其结构进行表征,然后通过熔融共混法制备膨胀阻燃聚丙烯/ZnAl(SDS)-LDH复合材料,系统研究了ZnAl(SDS)-LDH的添加量对膨胀阻燃聚丙烯复合材料阻燃性能和热稳定性能的影响,同时研究复合材料制备方法对材料结构和性能的影响.研究表明,体系的阻燃效率不仅与ZnAl(SDS)-LDH的添加量有关,与材料的制备工艺也有很大关系.添加适量的ZnAl(SDS)-LDH可明显提高膨胀阻燃聚丙烯材料阻燃性能和热稳定性能.在ZnAl(SDS)-LDH添加量相同的情况下,先加ZnAl(SDS)-LDH,后加膨胀阻燃剂的样品的阻燃性能明显优于先加膨胀型阻燃剂,后加ZnAl(SDS)-LDH的样品.     

氧化锌在膨胀阻燃体系中的协效作用

将膨胀型阻燃剂--聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)体系应用于聚丙烯(PP)中使之具有较好的阻燃性.通过氧指数(LOI)、热分析(DTA-TG)和傅立叶红外(FTIR)研究了氧化锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的阻燃协效作用.结果表明氧化锌与APP/PER膨胀阻燃体系之间存在显著的协效作用,对酯化及成炭反应具有明显的催化作用,并可提高降解残余物的热稳定性,使材料的阻燃性显著增强而力学性能损失较小.     

阻燃改性木粉/聚苯乙烯复合装饰材料的性能

以含聚磷酸铵（APP）阻燃剂的木粉增强体制备复合材料。利用热重分析测试、极限氧指数测试、衰减全反射红外光谱分析、力学性能测试研究了阻燃改性复合材料对木粉/聚苯乙烯(PS)复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明：相比未改性的木粉/聚苯乙烯复合材料,用APP改性木粉/聚苯乙烯复合材料改善了木塑复合材料的耐热性和阻燃性。当添加5%-20%APP含量时,最大热损失速率由13.02%·min-1降低到11.63%·min-1,热降解性能提高;成炭率和LOI值提高,阻燃性能增强。但是与未添加APP的复合材料相比,添加20%APP时,抗弯强度由71.3MPa降低到54.2MPa, 降低了24%; 拉伸强度从35.3MPa降低到24.8MPa, 降低了30%,APP的加入使复合材料的力学性能降低。     

氢氧化镁填充量对聚丙烯阻燃性能的研究

以氢氧化镁为阻燃剂,硅烷偶联剂为改性剂,不同填充量的氢氧化镁加入到聚丙烯中所得的复合材料的阻燃和力学性能。结果表明,随着氢氧化镁填充量的增加,复合体系的阻燃性能逐渐提高,但随着氢氧化镁添加量的增多,聚丙烯的力学性能,如拉伸强度,冲击强度,都会有明显的下降。所以综合各因素考虑,氢氧化镁添加量为100份时最适宜。     

膨胀阻燃聚丙烯复合材料的制备及其性能研究

为了进一步提高聚丙烯材料的阻燃性能,将一种新型大分子三嗪氰系成炭剂与包裹聚磷酸铵复配,通过熔融共混法制备膨胀阻燃聚丙烯复合材料,并研究了有机改性蒙脱土对此阻燃体系的热稳定性以及阻燃性能的影响。适当加入有机改性蒙脱土有利于提高材料的阻燃性能和热性能。在保持添加剂总质量分数25%不变的情况下,添加2%有机改性蒙脱土时,阻燃聚丙烯材料的极限氧指数上升到31.5,相比未添加样品,材料的阻燃性能有了明显的提高,但过量的有机改性蒙脱土反而会降低材料的阻燃性能。耐水性实验结果表明,此种膨胀阻燃聚丙烯复合材料具有优良的耐水性能。     

具有反应活性的聚磷酸铵微胶囊的制备及应用

设计并制备了以聚磷酸铵（APP）为芯材,铝溶胶及γ-氨丙基三乙氧基硅烷为壳层的聚磷酸铵微胶囊（MAPP）;将MAPP与三聚氰胺（MEL）和季戊四醇（PER）添加到环氧树脂（E-51）基体中,制备了阻燃环氧树脂EP/MAPP。MAPP表面的Al₂O₃颗粒可参与陶瓷化反应,提高阻燃性能,并且其表面的氨基可与环氧树脂交联一体化,将MAPP粒子固定在交联体系中,解决APP易水解迁移的问题。测试结果表明：当MAPP的添加量为21份（每100份环氧树脂中MAPP的添加量,质量单位）、MEL和PER的添加量均为7份时,EP/MAPP的阻燃性能可达V-0级别,极限氧指数（LOI）达30.6%,且与EP/APP相比,EP/MAPP的力学性能得到了极大的提升,残炭率与残炭形貌均较优。     

一种新型磷氮类阻燃剂的合成及其在无卤阻燃抗静电橡胶中的应用

采用丁烯二醇、三氯氧磷合成丁烯二醇磷酰氯,将其与间硝基苯胺反应,制备得到一种新型磷氮类阻燃剂丁烯二醇磷酰氯缩间硝基苯胺(BPN),通过核磁、红外光谱、元素分析等手段对其结构进行了表征.以BPN为主阻燃剂,研究其对三元乙丙橡胶(EPDM)的阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,BPN对EPDM有一定的阻燃能力,与微胶囊红磷(MRP)、季戊四醇复配可有效提高橡胶复合材料的阻燃性能.并且,添加5份抗静电剂SN,可以有效降低材料的体积电阻.     

环氧树脂高效阻燃方法的探索

为探索环氧树脂的高效阻燃方法,本文采用单独添加和同时添加两类阻燃剂的方式,得到一系列阻燃环氧树脂。考察了阻燃剂的添加方式对环氧树脂力学性能、热性能以及阻燃性能等的影响。结果表明,阻燃剂能够较好地分散于环氧树脂中,阻燃改性后具有较高的透明性。冲击试验和DSC实验表明含硅阻燃剂可有效提高材料的抗冲强度和玻璃化转变温度,分别提高到39.5 KJ/m²和165℃。热重和极限氧指数结果表明,两种阻燃剂同时添加能够产生更多的残碳(残碳由1.3%增加到10.4%)和可达到最高的氧指数(29.5%),这是由于更多的残碳可有效阻隔热质传递从而提高阻燃性。上述实验结果表明,同时添加两种阻燃剂具有更好的阻燃效果,这为环氧树脂的高效阻燃提供了一种新的思路。     

红磷/Mg（OH）2阻燃体系对无卤阻燃聚丙烯性能影响的研究

以红磷/氢氧化镁为协同阻燃剂,以POE为高分子材料增韧改性剂,以聚丙烯PP为基体,通过采用熔融混合挤出制得无卤阻燃聚丙烯复合材料材料。对该无卤阻燃聚丙烯复合材料材料进行了力学性能、阻燃性能、热性能测试,讨论了红磷/氢氧化镁复合阻燃剂的阻燃机理。实验研究表明：红磷/Mg（OH）2阻燃体系在PP中有良好的阻燃协同效应;阻燃剂用量对阻燃复合材料的力学性能有明显影响,研制的阻燃PP有产业化化生产意义。     

阻燃剂对PVA/松木锯末复合材料的性能影响

探索阻燃剂对聚乙烯醇(PVA)/松木锯末复合材料的力学和阻燃性能影响。以Mg(OH)2和Al(OH)3为阻燃剂,热压成型制备PVA/锯末复合材料,探讨阻燃剂类型和用量对复合材料的力学和阻燃性能影响。结果表明,Mg(OH)2量对复合材料的抗拉强度影响大,对扯断伸长率和邵氏硬度影响较小。Al(OH)3量对复合材料的力学性能影响较小,且阻燃性优于Mg(OH)2,当添加量达7.0%,复合材料的燃烧速度仅为6.5mm/min,阻燃级别可达FH—1。     

可膨胀石墨/硬质聚氨酯复合材料的制备与性能

针对聚氨酯材料的阻燃问题,以可膨胀石墨作为阻燃剂,改善硬质聚氨酯泡沫的性能。考察可膨胀石墨的p H对聚氨酯泡沫制备的影响,分别制备不同可膨胀石墨质量分数的复合材料,对复合材料阻燃性能和力学性能进行实验分析。结果显示:碱性的可膨胀石墨有利于聚氨酯的发泡。当聚氨酯中添加可膨胀石墨(EG)后,其压缩强度有所降低,当EG质量分数达到15%时,复合材料的阻燃性能得到显著提高,且聚氨酯泡孔结构较为完整,在提高阻燃性能的同时,最大限度保留了其力学性能。     

聚烯烃/水镁石粉复合体系的性能

采用线性低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物(LLDPE/EVA)作为基体树脂,水镁石粉为主阻燃剂,研究了水镁石粉对LLDPE/EVA体系的燃烧性能、力学性能、热分解性能的影响.结果表明,水镁石粉对LLDPE/EVA(质量配比为80/20)体系有很好的阻燃作用,阻燃性能随着水镁石粉添加量的增加而提高,但较高的水镁石粉添加量会引起力学性能的显著下降.当水镁石粉添加量增加到120份时,相应复合体系的总失重下降到53.4%,树脂炭化率上升到63.4%,阻燃性能达到FH-1级.     

表面改性对三种天然纤维增强聚丙烯复合材料拉伸性能的对比研究

采用氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、丙基三甲氧基硅烷(KH-570)以及马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)分别对纤维素、木屑和秸秆进行了表面改性处理,并分别制备了三种植物纤维增强聚丙烯复合材料,考察了复合材料的拉伸性能与改性方法、纤维类型及纤维含量的关系。结果表明,复合材料的拉伸强度随着纤维含量提高而降低;MAPP处理较硅烷偶联剂处理的纤维-基体界面粘接性能改善较大,其拉伸强度最大提高了50%,而断裂延伸率和断裂韧性也由于界面结合力提高而明显降低。     

无机阻燃剂氢氧化铝表面改性的研究

为改善氢氧化铝阻燃剂与有机高聚物的相客性,对氢氧化铝进行了表面改性研究,确定了最佳工艺和用量,同时考察了表面改性氢氧化铝对有机高聚物阻燃性能和机械力学性能的影响.结果表明：经表面改性的氢氧化铝与有机高聚物复合体系有着较好的相容性和分散性,能够显著提高复合体系的阻燃性能和机械力学性能.     

新型高分子型阻燃抗静电剂的合成及应用

以氯磷酸二乙酯,丙烯酸羟乙酯合成了阻燃单体(FR);以丙烯酰氯,辛基酚聚氧乙烯醚合成了抗静电单体(AS);以FR/AS/MMA为共聚合单体,用自由基聚合方法制备了阻燃抗静电剂,并与聚丙烯(PP)复合制备了含AMF162的PP复合材料．采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析法(TG)、氧指数测定、电阻率测定以及抗冲击强度测定等对PP复合材料进行了表征和分析,探讨了阻燃抗静电剂的用量对PP复合材料热稳定性、阻燃和抗静电性能以及冲击强度的影响．结果表明,阻燃抗静电剂的含量为20%时,PP复合材料的氧指数(LOI)达到20.8%;材料的表面电阻率到达1012级,比改性前下降了4个数量级,阻燃抗静电剂的加入明显改善了PP材料的阻燃抗静电性能;阻燃抗静电剂的添加量不超过15%时可提高PP材料的冲击强度,添加量为20%时PP材料的冲击强度有所下降,但影响不大．     

聚丙烯无卤阻燃复合材料的制备及性能研究

以聚丙烯(PP)为基料、Mg(OH)2／Al3/P为复合阻燃剂。通过熔融共混制备PP无卤阻燃复合材料。对材料的阻燃性能和力学性能进行了测定。实验结果表明：当PP：Mg(OH)2：Al(OH)2：P为100：50：50：5时，混合物的阻燃性能和力学性能均能满足使用要求。填加纤维状Mg(0H)2的材料要比填加球状Mg（OH)2体系的拉伸强度优异。     

聚磷酸铵(APP)阻燃剂对聚丙烯(PP)性能的影响

采用熔融共混挤出法制备了聚磷酸铵/聚丙烯(APP/PP)阻燃复合材料。通过FTIR、SEM、DTA及熔体流动速率(MFR)对复合材料进行了测试和表征,并对其力学性能和阻燃性能进行了对比分析。讨论了APP的添加量对阻燃复合材料熔体流动速率、热力学行为、结晶行为、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,阻燃剂APP的添加明显地降低了PP的燃烧性,APP在复合材料燃烧过程中有催化成炭和防融滴的作用;随着添加量的增加,复合材料的热力学稳定性增加,MFR值先降低后增加;当APP含量(质量分数)大于13%时,APP对PP的结晶存在异相成核作用,这种作用不仅影响着复合材料的力学性能,使得其力学性能不会随APP添加量的增大而继续下降;同时还提高了APP与PP基体间的界面结合。     

环保型无机阻燃剂的表面改性及在PP中的应用研究

实验研究了改性剂用量、改性时间和改性温度对氢氧化镁改性效果的影响，并用活化指数和吸油值进行表征分析，从而确定最佳改性工艺条件，并将改性前后的氢氧化镁粉体添加到聚丙烯（PP）中，再对样条进行SEM实验，对阻燃性能和机械力学性能进行考察.实验结果表明，氢氧化镁阻燃剂的最佳改性工艺条件为：改性剂用量为4%、改性温度为80 ℃、改性时间为40 min.SEM表明，相对于未改性的氢氧化镁来说，改性后的氢氧化镁能均匀地分散在PP中，相容性较好.性能测试表明，加入了改性后的氢氧化镁阻燃剂的PP的氧指数有明显提高，由纯基体的19.0%到29.6%，提高了10.6%，且可达到V-1阻燃级，机械力学性能方面相对于纯PP体系有所下降，但和未改性的比较有所增强.     

玻璃纤维增强树脂磨具复合材料的制备及性能研究

通过添加适量的玻璃纤维制备树脂磨具,研究了玻璃纤维添加量对树脂磨具复合材料性能的影响.结果表明,利用适量的玻璃纤维取代氧化物填料,可以明显地改善树脂磨具的力学性能.与未添加玻璃纤维的树脂磨具复合材料相比,玻璃纤维增强树脂模具复合材料的最佳弯曲强度和洛氏硬度值分别提高128.9%和143.1%.     

大分子增容剂对GFPP体系性能和形态结构的影响

制备了马来酸酐接枝聚丙烯（MAH-g-PP）增容的玻璃纤维增强聚丙烯（GFPP）材料,重点考察了大分子增容剂对PP复合材料体系的力学性能影响,并对其形态进行了分析。结果表明,MAH-g-PP的加入增强了复合体系的界面粘结力,使复合体系的拉伸强度有所提高。