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.     

协效剂对聚丙烯/氢氧化镁复合材料阻燃和力学性能的影响

采用硬脂酸钠改性后的氢氧化镁与聚丙烯（PP）材料熔融共混,分别以二氧化硅或硼酸锌或聚磷酸铵与季戊四醇的混合物为协效剂,制备氢氧化镁填充量为50%（质量分数）的阻燃聚丙烯。考察了聚丙烯复合材料的燃烧性能、拉伸强度、冲击强度和断面形貌。结果表明：5%（质量分数）的硬脂酸钠改性氢氧化镁填充聚丙烯制备的复合材料拉伸强度、冲击强度和分散性都高于未改性聚丙烯/氢氧化镁复合材料;当协效剂添加量不超过3%时,二氧化硅或硼酸锌对复合材料有协同阻燃和填充增强的作用;聚磷酸铵和季戊四醇的混合物与氢氧化镁有较好的协同阻燃作用,且随着用量的增加,复合材料拉伸强度下降,冲击强度变化不大。     

含微胶囊硅胶泡沫阻燃抑烟特性

本文将微流体技术合成的阻燃微胶囊应用到硅胶泡沫(Si F)材料中,利用拉伸试验、氧指数测试、垂直燃烧测试、锥量测试和烟密度测试评估了Si F材料的力学及阻燃抑烟性能.结果表明,微胶囊可以在不降低Si F材料力学性能的同时,有效提高Si F的阻燃抑烟性能,微胶囊添加量越多,Si F的阻燃抑烟性能越好.与纯Si F相比,添加15 wt%阻燃微胶囊时,Si F的阻燃等级可达到UL-94-V0等级,热释放速率峰值与总热释放量分别下降19.20%和15.81%,火灾安全性明显提高.     

超细氢氧化镁在HDPE与CPE共混材料中的应用研究

研制了高密度聚乙烯、氯化聚乙烯、超微细氢氧化镁与少量的十溴联苯醚共混复合阻燃材料，实验研究材料体系的力学性能和阻燃性能的变化。结果表明，氢氧化镁含量增加对材料的拉伸强度有较明显的影响，经过硅烷改性的超微细氢氧化镁，在适量的范围可以使得材料的耐冲击强度提高；硅烷偶联剂处理填料对材料的各力学性能均有改善；复合阻燃剂显著提高了材料的阻燃性能，在含量为30份时，氧指数达到29，垂直燃烧FV-1级，微量发烟。     

微胶囊化改性氢氧化镁及其在低密度聚乙烯中的阻燃性能研究

采用一步法合成了三聚氰胺树脂和脲醛树脂。分别对氢氧化镁阻燃剂进行微胶囊化改性,通过对其FTIR、SEM、TEM、TG DSC、XRD,以及添加至高聚物中后进行复合材料常规力学性能测试和极限氧指数（LOI）的测定,研究微胶囊化改性超细氢氧化镁的改性效果。结果表明,三聚氰胺树脂和脲醛树脂被成功包覆在氢氧化镁表面,并且改性后氢氧化镁热稳定性良好,粉体与聚合物基体之间的界面粘结性得到提高,与未改性氢氧化镁相比机械性能有较大提高,其极限氧指数较低密度聚乙烯有很大提升。其中,以反应温度70 ℃、包覆量15%的微胶囊化改性效果最好。     

硅烷偶联剂改性茶皂素膨胀阻燃剂及涂料应用

采用硅烷偶联剂(KH-550)对茶皂素复合型膨胀阻燃剂(CTS-IFR)进行改性处理,并应用于阻燃涂料.考察了硅烷偶联剂改性茶皂素膨胀阻燃剂(SMTS-IFR)的制备工艺,采用FTIR和SEM对改性阻燃剂进行了结构表征,采用同步热分析仪测试了其热解性能,并对含该改性阻燃剂的阻燃涂料(SMTS-IFRC)进行了阻燃性能及燃烧性能分析.结果表明:硅烷偶联剂改性阻燃剂制备的适宜条件为改性温度80℃,反应时间4h,硅烷偶联剂用量2.5%(质量分数);所制改性阻燃剂中硅烷偶联剂与阻燃剂被证实发生了反应,形成了良好包覆,分散均匀,具有良好的热稳定性,且其高温残炭量明显增加;锥形量热试验结果表明,含该改性阻燃剂的阻燃涂料具有良好的耐火性能,且改性阻燃剂涂料试样燃烧过程中的平均热释放速率为62.29kW/m2,总热释放量为52.66kJ/m2,平均有效燃烧热为11.31kJ/kg,平均质量损失速率为0.046 91g/s,较未改性的阻燃剂涂料,其阻燃性能明显提高.     

阻燃级氢氧化镁制备过程中的分散问题

对阻燃级氢氧化镁制备过程中颗粒的分散进行了分析，提出在液相反应阶段利用表面化学剂改性而进行的分散，不仅是整个生产工艺中防团聚的关键，而且有利于制备过程中氢氧化镁颗粒的沉降和过滤。     

活性硼酸锌表面改性及其在PVC中的阻燃应用

以硫酸锌、硼砂、硼酸为原料,表面活性剂为改性剂,采用ZnSO4-硼砂法的工艺一步法制备活性硼酸锌.研究了表面活性剂的种类、添加量对产物改性效果的影响,用吸水率、接触角检测,SEM分析对样品改性效果进行表征.结果表明:所选用的阴离子表面活性剂改性效果优于阳离子和非离子表面活性剂;以一系列碳链长度不同的脂肪酸钠作为改性剂,碳链越长,改性效果越佳.将硼酸锌应用于PVC阻燃研究,单独使用时具有良好的消烟作用;与Sb2O3复配使用时具有很好的阻燃协同作用.在PVC配方中加入改性硼酸锌,在质量分数低于15%时复合材料的力学性能下降较慢,且优于加入相同量未改性硼酸锌的复合材料.     

TiO_2表面接枝偶联剂对高密度聚乙烯降温性能的影响

通过化学改性的方法利用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对TiO_2粉体进行表面改性,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、力学性能分析、紫外-可见-红外分光光度计(UV-vis-NIR)、温度测试等方法考察改性前后TiO_2对高密度聚乙烯(HDPE)的结晶行为、力学性能、太阳能反射率以及实际降温效果的影响。结果表明:KH570能成功地以共价键的形式接枝到TiO_2表面;KH570有利于增进TiO_2表面和HDPE表面之间的界面作用力;与未改性TiO_2相比,改性TiO_2有利于提高材料的伸长率和屈服强度;TiO_2的加入能大幅度提高样品在可见光和近红外光部分的反射率;改性TiO_2加入HDPE基体后具有最好的降温效果。     

不同阻燃级别ABS复合材料的热解和燃烧性能研究

本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系,制备了HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,并对纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能进行了研究。结果表明:DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系可以增加样品的成炭量,有效减低ABS材料的最大热释放,但是总的热释放按添加百分比来说却没有降低。     

氢氧化镁阻燃剂的改性及其对聚丙烯热分解行为和机械力学性能的影响

采用硬脂酸对氢氧化镁阻燃剂进行表面改性,考察了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对粉体改性效果的影响,并通过测定活化指数、吸油值、透光率等性能测试对改性结果进行表征,确定最佳改性工艺条件.对改性前后的氢氧化镁粉体进行红外光谱测定.将氢氧化镁与聚丙烯混合压板制成氢氧化镁/聚丙烯复合材料,测试复合材料和纯聚丙烯的热失重(TG),通过测试拉伸强度和冲击强度,考察了改性前后氢氧化镁对复合材料的机械力学性能的影响.实验结果表明:最佳改性条件为改性时间为90 min,改性温度为80℃,改性剂用量为4%;通过红外谱图对比可看出改性剂已很好的键合在氢氧化镁粉体表面上;通过纯聚丙烯和复合材料的TG对比,聚丙烯的热分解温度从290℃升高到380℃,比纯聚丙烯升高了90℃;改性氢氧化镁的添加虽降低了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,但复合材料的冲击强度由2. 09 kJ·m~(-2)上升到3. 23 kJ·m~(-2),比纯聚丙烯提高了54. 55%.     

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。     

氢氧化镁基阻燃剂的研究进展

氢氧化镁基阻燃剂作为重要的无机阻燃剂材料，因其无卤无毒的绿色环保性能，在阻燃材料研究中受到了广泛关注。但因其表面极性强、与高聚物相容性差和均匀分散困难等特点，极大地影响了其性能。通过颗粒超细化和表面改性，能够有效地改善氢氧化镁基阻燃剂的性能。主要介绍了氢氧化镁颗粒超细化和表面改性的相关进展，结合阻燃剂材料的发展趋势，对未来氢氧化镁基阻燃剂的研究方向和发展做出展望。     

聚磷酸铵表面处理及阻燃聚丙烯应用研究

采用氨基硅烷偶联剂对聚磷酸铵进行了表面改性. 溶解度测试、X射线光电子能谱及热失重分析表明,改性聚磷酸铵具有良好的疏水性;氨基硅烷偶联剂与聚磷酸铵发生了键合反应;改性聚磷酸铵的热失重速率明显降低. 氧指数及力学性能测试表明,改性聚磷酸铵与双季戊四醇复配膨胀阻燃聚丙烯的阻燃性能有所提高,拉伸强度及断裂伸长率得到明显改善. 研究表明,氨基硅烷偶联剂表面改性聚磷酸铵的方法简便、环保,降低了聚磷酸铵的水溶性,提高了膨胀阻燃聚丙烯的阻燃效果及界面相容性.     

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。     

热致液晶PET—PHB共聚酯增韧改性环氧树脂

采用熔融共混方法,用热致液晶PET－PHB共聚酯对环氧树脂进行增韧改性,并研究了共混体系的力学性能。借助扫描电镜,对材料断裂面的动态结构进行了分析,探讨了体系的形态结构与冲击性能之间的关系。研究结果表明,改性材料的弹性模量高于纯环氧树脂,其冲击强度及拉伸强度均有大幅度提高。当PET－PHB共聚酯的加入量为10％时,环氧改性材料的拉伸强度及冲击强度均为最大值。此时,改性材料的断面形态呈微观网络分布,明显不同于未改性环氧树脂脆性断裂的台阶型结构。     

纳米复合材料Mg(OH)2/EVA结构及性质研究

以纳米氢氧化镁(MH)为阻燃剂,加入乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)中,制得纳米MH/EVA复合材料.采用FR-IT和SEM表征了材料的结构、阻燃剂形貌和分散情况,采用TG分析了材料的热分解状态,利用氧指数和垂直燃烧测定法分析了材料的阻燃性能,并测试了材料的力学性能.结果表明:MH纳米化后可以降低阻燃剂用量并保持材料的阻燃等级,复合材料中纳米MH含量低于20%时在EVA中分散良好,对EVA有增韧作用;纳米MH含量高于30%时,阻燃剂粒子团聚现象严重,材料力学性能下降;纳米MH含量为50%时,阻燃等级为V-0级,氧指数为28.6%.     

纳米乳液改性纳米CaCO3/PVC复合材料的结构和性能研究

研究了纳米聚丙烯酸酯微乳液改性纳米CaCO3在聚氯乙烯(PVC)基体中的分散性,以及添加了改性纳米CaCO3的PVC复合材料的力学性能.结果表明,改性后纳米CaCO3的表面性质由疏油性变为亲油性;改性后纳米CaCO3在PVC基体中均匀分散,并且与PVC基体结合良好;添加改性纳米CaCO3的PVC的冲击强度和拉伸强度明显优于添加未改性纳米CaCO3的PVC.     

月桂酸键合改性氢氧化镁的制备及其在聚乙烯中的应用

微米级氢氧化镁是一种应用于高分子材料的无毒环保型阻燃剂。但是由于其表面的强极性而致使其与高分子材料之间相容性较差。为了改善它们之间的相容性,本文探索研究一种使氢氧化镁与月桂酸反应生成Mg-O-C化学键的包覆改性微米氢氧化镁的方法;并且通过红外光谱等表征手段证明月桂酸键合到了氢氧化镁表面。初步研究改性后的氢氧化镁在聚乙烯中的加工及力学性能。