聚磷酸铵与季戊四醇协效成炭及其对防火涂料性能的影响

通过比较不同质量比的聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)混合物的理论热失重曲线和实际热失重曲线的差别,探究了两者之间的协效作用与发生的化学反应。随后以醋丙乳液为基体配制了膨胀型防火涂料,研究了APP与PER的质量比对涂料防火性能的影响,结果表明:在混合物热解过程中存在3个过程,所发生的反应为180℃~320℃时APP与PER形成磷酸酯,320℃~550℃时生成的磷酸酯脱水环化,600℃~750℃时环状结构炭化形成石墨化片段;当mAPP/mPER为3∶1时,协效作用最佳,生成炭量最多,配制的防火涂料膨胀倍率最大,防火性能最好。     

可溶性聚醚醚酮改性环氧树脂的研究

采用热熔法制备了一系列可溶性聚醚醚酮(s-PEEK)改性环氧树脂(EP),并与普通聚醚醚酮(PEEK)改性环氧体系进行比较,探讨了聚醚醚酮类型、用量对改性树脂固化体系的凝胶时间、冲击强度、弯曲性能和断裂形貌的影响,并对含 s-PEEK 树脂体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性进行了分析。结果表明,s-PEEK 和 PEEK 可在提高环氧体系冲击性能的同时,提高材料的弯曲性能、玻璃化温度和热稳定性;当 m(s-PEEK) ∶ m(E-51)和 m(PEEK) ∶ m(E-51)均为 5 ∶ 100 时,冲击强度达到 42.6 和 46.6 kJ/m²,分别比未改性的环氧体系提高69.1%和85.6%; m(s-PEEK) ∶ m(E-51)=25 ∶ 100 时,T_g=179.1 ℃,比未改性环氧树脂提高20 ℃左右;且含s-PEEK的体系是均相体系,含s-PEEK的固化物是颗粒增强体系。     

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。     

莫来石/硅酸盐低膨胀率粘接材料固化机理与结构性能

以硅酸钠水溶液、莫来石粉体为原料制备了低膨胀率的莫来石/硅酸盐粘接材料,并通过FT-IR、XRD、NMR等方法对不同温度下热处理的样品进行了表征。结果表明,材料的固化反应发生在室温与400℃之间,为硅酸钠水溶液中的链式或环式聚硅酸、莫来石粉体上的铝羟基间缩合脱水反应,构建了以硅、氧、铝为主的三维体型网状结构;所制备的具有低膨胀系数的莫来石/硅酸盐粘接材料在100～400℃的温度范围,线膨胀系数为(1.2～3.7)×10-6K-1,600℃时线膨胀系数最大为1.45×10-5K-1,套接压缩剪切强度达25MPa。     

聚甲氧基有机硅/莫来石杂化材料的高温处理与热膨胀性能研究

制备了耐高温低膨胀聚甲氧基有机硅（PMOS）/莫来石杂化材料。FT-IR 与 XRD 测试表明材料在热处理过程中 PMOS 基体逐渐降解,而莫来石晶体则随温度的升高而稍有生长;TG 测试表明材料在800 ℃高温处理后仍有 93.4% 的质量残留;SEM 显示莫来石均匀分散在 PMOS 基体中;材料的冲击强度随热处理温度的升高而先减小后增大,800 ℃热处理后材料的冲击强度为924 J/m²;材料的膨胀系数很低,且随莫来石含量的增加而减小;聚甲氧基有机硅/莫来石杂化材料具有良好的耐高温性能与低热膨胀性能。     

偶氮二甲酰胺热分解机理及氧化锌对其分解的影响

采用TG-MS联用仪表征了不同温度下偶氮二甲酰胺热分解的气体种类,红外光谱表征了偶氮二甲酰胺在不同温度下的分解残留物,探讨了偶氮二甲酰胺的热分解机理以及氧化锌对其分解的影响。研究表明,偶氮二甲酰胺热分解过程分为3个阶段：第一阶段的气相产物为N₂、CO、HNCO,固体残留物为联二脲等;第二阶段的气相产物为NH₃、HNCO;第三阶段的气相产物为NH₃、CO₂,固体残留物为尿唑等。ZnO的加入使得偶氮二甲酰胺热分解的第一阶段反应提前,第二阶段反应和第三阶段反应滞后。     

我国阻燃剂的研究与发展

20世纪50年代以后,随着高分子材料工业的发展,三大合成材料愈来愈广泛地应用于生产和生活的各个领域.     

Zn-Mg-Al-CO3 LDHs的结构及其抑烟和阻燃性能

以Zn化合物具有促进炭化膜形成及较好抑烟效果为依据, 提出将Zn²⁺作为结构基元引入阻燃剂Mg-Al-CO₃ LDHs中, 采用成核/晶化隔离法制备了Zn-Mg-Al-CO₃ LDHs. 将Zn-Mg-Al-CO₃ LDHs均分散至EVA-28树脂中, 测试了Zn-Mg-Al-CO₃ LDHs/EVA-28复合材料的氧指数和烟密度, 探讨了阻燃和抑烟机理. 结果表明, Zn-Mg-Al-CO₃ LDHs具有较Mg-Al-CO₃LDHs更为显著的阻燃和抑烟效果.