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.     

协效剂在PP/IFR体系中的协效作用机理

研究了聚丙烯(PP)/膨胀型阻燃剂(IFR)体系所使用协效剂的协效作用。极限氧指数(LOI)与垂直燃烧(UL-94)测试结果表明:将各种协效剂加入到PP/IFR中,均能在一定程度上提高其阻燃性能;通过热重分析(TGA)测试,将协效剂按作用机理分为3类:与聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)均不发生化学反应的协效剂;仅与APP反应而不与PER反应的协效剂;与APP,PER都发生化学反应的协效剂。并通过电子扫描显微镜(SEM)和炭层强度测试对燃烧后所形成的炭层进行表征,结果表明虽然协效剂作用机理不同,但本质上都对炭层具有一定的增强作用,使炭层附着于基体表面,阻隔热量与氧气进入到燃烧区域,从而达到阻燃目的。     

膨胀型阻燃剂/氢氧化镁协效阻燃环氧树脂

研究了多聚磷酸铵/三聚氰胺/季戊四醇(APP/MEL/PER)膨胀阻燃体系与纳米氢氧化镁(MH)构成的复合阻燃体系对环氧树脂(EP)阻燃性能的影响。结果表明,在膨胀阻燃体系中添加适量的MH可以提高EP的极限氧指数(LOI),当IFR质量分数为16%,MH的质量分数为4%时,EP的LOI值达到28%,比单独添加IFR有所提高(26%)。热重结果显示,MH可以延缓膨胀阻燃EP的热解趋势,并在一定程度上促进IFR的成炭过程,提高了膨胀阻燃EP的残炭率。     

锥形量热仪研究膨胀型阻燃聚丙烯的阻燃性能

分别采用原位反应增容法和直接添加阻燃剂法制备了膨胀型非卤阻燃PP,并利用锥形量热仪(CONE)系统评价了这两种方法制备的膨胀型非卤阻燃PP的阻燃性能。结果表明,膨胀型非卤阻燃PP具有优异的阻燃性能,不同制备方法对其阻燃性能有显著的影响。与直接添加法相比,采用原位反应增容法制备的膨胀型非卤阻燃PP的点燃时间(TTI)从23秒延长至27秒,最大热释放速率(pk-HRR)从298 Kw/m2降至249 Kw/m2,平均热释放速率(av-HRR)从125.4 Kw/m2降至86.5 Kw/m2,总释放热(THR)从148.6 MJ/m2降至124.5 MJ/m2,总生烟量(TSR)从372 m2/m2降至266 m2/m2,燃烧残重从27.5%增至33.9%;说明了原位反应增容技术能更有效的降低膨胀型非卤阻燃PP在火灾中的危险性。     

膨胀型阻燃聚丙烯的熔融及非等温结晶行为

将多聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PT)-三聚氰胺(M)体系选作膨胀型阻燃剂,研究了聚丙烯/膨胀型阻燃添加剂(PP/IFR)共混物的熔化及非等温结晶行为.从DSC获得的结果表明,IFR对PP的熔化行为影响很小,但IFR的加入导致PP/IFR共混物的结晶速率比纯PP加快, Avrami指数n和结晶速率常数Zc说明其等温结晶过程为典型的三维生长的异核球状结晶;POM和SEM分析证明,IFR影响PP球晶的尺寸,但不影响其形貌结构.     

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.     

增效膨胀型阻燃LDPE的性能研究

将分子筛作为膨胀阻燃增效剂,分别引入聚磷酸铵 /季戊四醇和聚磷酸铵 /双季戊四醇两种膨胀型阻燃剂(IFR)中 ,用于制备阻燃LDPE ;研究了分子筛型号及用量对增效作用的影响。结果表明,分子筛显著提高了两种IFR的阻燃效率,使IFR -LDPE的极限氧指数分别达到28.9%和30.9%。其中A型效果优于X型和Y型。TG和DTA分析结果说明,分子筛改变了IFR和IFR-LDPE的热降解过程,提高了高温成炭量和膨胀炭层的热稳定性、热绝缘性,使IFR-LDPE阻燃性提高。     

新型磷-硅阻燃剂和聚磷酸铵对PP的协效阻燃作用

研究了一种含磷硅高分子阻燃剂(EMPZR)和聚磷酸铵(APP)对聚丙烯(PP)阻燃及力学性能的影响。当APP/EMPZR=20/15(质量比)时,所制得的阻燃PP复合材料氧指数达到28.0%,垂直燃烧达到UL-94 V-2级;与纯PP相比,拉伸、弯曲和冲击强度都没有下降;热失重分析(TGA)测试表明,阻燃PP材料在600℃时的残炭量为21.20%(质量分数),成炭率显著提高;扫描电镜(SEM)对残炭形貌的表征以及氧指数测试前后的阻燃PP材料的红外图谱分析证实了EMPZR和APP在PP中良好的协效阻燃作用。     

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。     

用锥形量热仪研究膨胀性非卤阻燃聚丙烯阻燃性

分别采用原位反应增容法和直接添加阻燃剂法制备了膨胀型非卤阻燃聚丙烯,并利用锥形量热仪系统评价了这两种方法制备的膨胀型非卤阻燃聚丙烯的阻燃性能.结果表明:膨胀型非卤阻燃聚丙烯具有优异的阻燃性能,不同制备方法对其阻燃性能有显著的影响;与直接添加法相比,原位反应增容法制备的膨胀型非卤阻燃聚丙烯的点燃时间从23s延长至27s,最大热释放速率从298 kW/m2降至249 kW/m2,平均热释放速率从125.4kW/m2降至86.5 kW/m2,总释放热从148 6 MJ/m2降至124.5 MJ/m2,总生烟量从372 m2/m2降至266 m2/m2,燃烧残重从27.5%增至33.9%,说明原位反应增容法制备的膨胀型非卤阻燃聚丙烯具有更好的阻燃性.     

微胶囊化山梨醇磷酸酯三聚氰胺盐阻燃聚丙烯的研究

首先研究了聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺/聚丙烯(APP/PER/MEL/PP)膨胀型阻燃体系(IFR)的物料配比对PP阻燃性能和抗拉强度的影响,获得了优化配方.然后将优化配伍的APP/PER/MEL/PP与自制的"三位一体"膨胀型阻燃剂微胶囊化山梨醇磷酸酯三聚氰胺盐(MSDM)阻燃PP(MSDM/PP)进行了比较.结果表明,MSDM对PP的阻燃效果优于APP/PER/MEL,这与MSDM中C、N、P、Cl的协效作用有关.MSDM微胶囊对PP的抗拉强度也有促进作用,这可归因于阻燃剂的微胶囊化增强了MSDM的稳定性以及MSDM与PP的相互作用.     

nano-MH/MPB膨胀型纳米复合阻燃剂的制备及性能研究

以MgCl2.6H2O、磷酸三聚氰胺硼酸盐(MPB)为原料,NaOH为沉淀剂,通过原位生成法制备了膨胀型纳米复合阻燃剂nano-MH/MPB。通过IR、EDAX、XRD对其进行了表征。研究了反应温度、反应时间对MH/MPB晶粒尺寸及mMH/mMPB对MH/MPB阻燃性能的影响。反应温度低于75℃、反应时间为30 min时,MH/MPB晶粒尺寸较小,通过谢乐公式计算,MH达到纳米级;mMH/mMPB为0.25时,MH/MPB阻燃性能最好。并通过热重分析(TG)以及nano-MH/MPB/EP燃烧炭渣的红外分析,初步探讨了阻燃机理。     

金属氧化物对阻燃聚丙烯热降解动力学的影响

采用聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)作为聚丙烯材料的阻燃剂，利用氧指数(LOI)，剩炭率(CR)，热失重(TG)，傅立叶红外(FTIR)等手段研究了添加金属氧化物后的膨胀阻燃材料热降解过程．实验数据显示添加金属氧化物后材料的氧指数提高数个百分点，剩炭率有所增加，热失重(TG)表明加入金属氧化物后，降解残余物的热稳定性得以提高．根据TG曲线，应用Broido方程测得热降解过程表现活化能Ea，金属氧化物的加入使得活化能有所上升。FTIR结果表明金属氧化物对酯化及成炭反应具有明显的催化作用．     

膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

采用聚磷酸铵(APP)和Deflam(敌火龙)分别对聚丙烯(PP)进行了填充改性,研究了两者对PP力学性能、阻燃性能、结晶性能的影响。结果表明:在PP中分别加入APP和De-flam,都可改善PP的阻燃性能,并且后者对PP的阻燃效果更好。在阻燃性能改善的同时,复合体系的弯曲模量和弹性模量明显提高,但抗拉强度和冲击强度降低。APP和Deflam在PP中都具有成核剂作用,可使PP的结晶过程在较高温度下进行,但Deflam对PP的成核效果不如APP.     

新型P-N-Si协效型阻燃剂的合成及其在PA66中的应用

通过甲基丙酸基次膦酸铝(Al(MPP))和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)反应制备得到一种新型P-N-Si协效型阻燃剂(Al(MPP)-KH550)。采用FTIR、XRF、TGA等技术表征了其产物结构及热降解行为。作为阻燃剂应用于PA66时,质量分数为20 wt%的添加量可使PA66的极限氧指数(LOI)由19.3%提高到29.6%,复合材料的垂直燃烧测试达到UL94 V-0级别;此外,添加Al(MPP)-KH550可有效抑制PA66的热释放速率,促进致密炭层的形成。     

膨胀型阻燃剂的膨胀效果和应用于聚丙烯的阻燃效果

测定了不同组分的聚磷酸-季戊四醇酯-三聚氰酰胺共聚物阻燃剂的膨胀度（ID）,阻燃聚丙烯的氧指数（OI）、水平燃烧性能.实验结果说明膨胀型阻燃剂的ID与组分及结构有关,聚丙烯的阻燃效果与阻燃剂的ID及聚丙烯的烧滴特性有关.     

膨胀型双环笼状磷酸酯阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的研究

以自行合成的两种双环笼状磷酸酯Trimer和PEPA为基的膨胀型阻燃剂阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),测定了阻燃EVA的LOI和UL-94阻燃性能,并利用锥形量热仪(CONE)测试了其释热速率(HRR)、总释热量(THR)、质量损失速率(MLR)、生烟量(TSP)及有毒气体释放量等多种阻燃参数.阻燃EVA与纯EVA相比,HRR,THR及MLR分别降低50%～70%,30%～40%及50%,具有良好的阻燃效果.此外,燃烧时生成均匀而致密的闭孔结构炭层,孔径大约在5～30 μm之间,孔壁为6～9 μm.燃烧残炭呈片层结构且燃烧过程中有类石墨结构炭生成.     

三聚氰胺亚锡磷酸盐玻璃协效二乙基次膦酸铝阻燃尼龙6

以摩尔比为50:50的氧化亚锡和五氧化二磷为原料,在500℃下熔融制备亚锡磷酸盐玻璃,再与三聚氰胺通过离子键结合形成三聚氰胺亚锡磷酸盐玻璃(MEPglass).将MEPglass与二乙基次膦酸铝(AlPi)用于尼龙6(PA6)的无卤阻燃,0.5%MEPglass和9%AlPi复配可使PA6达到UL-94 V-0@3.2 mm阻燃等级,比单独AlPi阻燃时13%的添加量下降了26.9%,而拉伸强度比单独AlPi阻燃体系提高8.5%,熔体流动速率提高13.3%.锥形量热、热重-红外联用、热重分析以及残炭的扫描电镜和X射线能谱分析等表明,MEPglass与AlPi在气相和凝聚相对PA6均存在较强的阻燃协效作用.     

膨胀型防火涂料的阻燃机理研究

选取聚磷酸铵（ＡＰＰ）－三聚氰胺（ＭＥＬ）－季戊四醇（ＰＥ）作为阻燃体系,采用先进的仪器和分析方法,如热分析（ＴＧ和ＤＴＡ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱仪（ＥＤＳ）和Ｘ射线衍射（ＷＡＲＤ）等,对氯化橡胶膨胀型防火涂料的阻燃机理进行了系统而深入的研究．     

磷-氮协效型烷基次膦酸盐阻燃剂的合成及其在PBT中的应用

以2-甲基-2,5-二氧-1,2-氧磷杂环戊烷(OP)为原料,经酰胺化和成盐两步反应制备得到β-(N-苯基甲酰胺)乙基甲基次膦酸铝(Al(CEMP))这种含特征官能团的烷基次膦酸盐阻燃剂。采用1H-NMR、FTIR以及XRD等技术表征了产物结构。作为阻燃剂应用于聚对苯二甲酸丁二醇酯(pdy butylene terephthalate,PBT)时,添加20 wt%的Al(CEMP)可使PBT的极限氧指数(LOI)由16.6%提高至28.4%,垂直燃烧测试达到UL94 V-0级别;此外,微型量热测试证实Al(CEMP)对PBT的热释放速率(HRR)抑制作用明显。