聚磷酸三聚氰胺阻燃玻纤增强PA66和PA6的区别

采用聚磷酸三聚氰胺(MPP)分别对玻纤增强的PA66和PA6进行了阻燃.发现MPP在PA66中的阻燃效果明显优于PA6.添加质量分数为25%的MPP,能使玻纤增强PA66的氧指数由20.4%提高到38.0%,且能通过UL94 V-0阻燃级;但对玻纤增强的PA6阻燃效果则不显著,氧指数只提高了5.5%,垂直燃烧性能没有改善.对两组样品分别进行了热失重分析,发现MPP对PA6和PA66的热降解过程的影响是不同的.对600 ℃处理后所得的残炭进行了扫描电镜分析,发现所形成的炭层结构的不同导致了阻燃效果的差别.     

PA6/ADP/BOZ复合材料的阻燃性能

将合成的双酚A型苯并噁嗪(BOZ)作为成炭协效剂与二乙基次膦酸铝(ADP)复配应用于阻燃聚酰胺6(PA6),熔融共混制备了阻燃PA6复合材料.通过UL94阻燃等级、极限氧指数(LOI)、锥形量热(Cone)、扫描电镜(SEM)以及热分析(TG/DTG)等研究了复合材料的协同阻燃性能及作用机制.结果表明:BOZ和ADP在阻燃PA6具有良好的协同阻燃效应.添加0.3%BOZ和9.7%ADP时,PA6/ADP/BOZ复合材料的垂直燃烧达到UL94 V-0级,LOI达到了31.0%,拉伸强度、弯曲强度分别为74.6和109.6 MPa.     

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。     

聚磷酸蜜胺与八钼酸蜜胺阻燃PA6的燃烧行为及协同作用

采用聚磷酸蜜胺(MPP)和八钼酸蜜胺(MOM)复合物阻燃PA6,测定了阻燃PA6的氧指数(LOI)、UL 94V阻燃性及热稳定性.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和SEM技术分析了阻燃PA6的热分解残余物,以锥形量热仪测定了阻燃PA6与火灾有关的阻燃参数,包括释热速度、质量损失速度、有效燃烧热、比消光面积等,并测定了阻燃PA6残炭表面的元素组成及XPS曲线拟合数据.结果表明,MPP-MOM复合物添加量为27%时(质量分数),PA6的阻燃性能达UL 94V-0级,氧指数为35.3%;PA6的释热速度峰值、释热速度平均值、总释热量、有效燃烧热以及质量损失速率明显下降,同时也证明了MOM具有好的协同阻燃效应.     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃环氧树脂的研究

采用极限氧指数(LOI)法,热重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)研究了无卤无磷阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MC)在环氧树脂酸酐固化物(EP)中的阻燃作用机理.研究结果表明,MC对EP具有优良的阻燃效果,当用量仅为5份时就使EP达到了自熄的程度.MC降低了EP的热起始分解温度和最大热失重速率,提高了EP在高温下的热稳定性.但MC的凝缩相成炭阻燃作用很弱,不是发挥阻燃作用的主要方式,而是通过吸热降温,以热阱机理在气相反应区和凝缩相热分解区发挥阻燃作用.     

高磷含量皮革阻燃剂的合成与应用

以对甲苯磺酸为催化剂,磷酸(PA)、双羟甲基甲基氧化磷(BMPO)和三聚氰胺(MEL)反应生成一种高磷含量磷酸酯三聚氰胺盐(HPPMS)。进一步对其改性,得到了水溶性较好的皮革阻燃剂。通过红外光谱确定阻燃剂的结构,极限氧指数(LOI)、垂直燃烧与热重分析分别表征皮革的阻燃性能和热稳定性;同时通过扫描电子显微镜观察皮革燃烧后炭层形貌。结果表明:添加皮革质量6%的改性HPPMS,可以使阻燃皮革的LOI从26.7%提高到34.6%,垂直燃烧达到了V-0等级。而且,SEM分析结果表明,加入HPPMS的皮革在燃烧过程中会形成多孔致密的炭层,会使皮革的抗燃性能提高。     

膨胀阻燃热塑性聚氨酯复合材料的制备与性能

以热塑性聚氨酯(TPU)为基底,以聚磷酸铵(APP)、氰尿酸三聚氰胺(MCA)和硼酸为复合改性剂,制备了一种环保型膨胀阻燃TPU复合材料。通过锥形量热仪和烟密度测试对复合材料的燃烧、抑烟和热稳定情况进行了研究,结果表明：APP/MCA/硼酸阻燃体系可降低复合材料热释放速率峰值(最高降幅达到约80%)和总热释放量,促进了致密炭化层的生成,有效抑制了挥发组分的生成。极限氧指数(LOI)结果表明：阻燃体系提高了LOI;添加质量分数15%APP、2.5%MCA、2.5%硼酸的TPU复合材料的LOI最高,达到了32%,该样品达到了最高的UL-94等级。热重分析结果表明TPU复合材料具有更好的热稳定性。APP、MCA、硼酸对膨胀阻燃TPU复合材料具有抑烟和阻燃的作用。     

可膨胀石墨/磷酸三氯乙酯协同阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

本文研究了可膨胀石墨(EG)协同磷酸三氯乙酯(TCEP)对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的阻燃性能的影响.采用极限氧指数(LOI)、烟密度等级(SDR)、热重分析(TGA)等方法进行测试.当RPUF中添加20%的EG/TCEP(质量比1∶1)时,RPUF的LOI值达到30.0%,比未添加时提高了13.4%.同时,SDR降低至55.49%,最大烟密度值(MSD)出现时间均比未添加阻燃剂和单独添加TCEP时滞后.TGA分析结果表明,添加EG/TCEP后RPUF的失重速率下降、残炭量增加,表明EG/TCEP能在RPUF中起到良好的协同阻燃效应.     

阻燃木材的燃烧特性分析(二)

根据木材阻燃机理,以磷-氮体系阻燃剂为主进行复配,获得3组配方(质量比):三聚氰胺∶磷酸∶硼酸=2∶2∶3;聚磷酸铵∶双氰胺=2∶1;尿素∶双氰胺∶磷酸=1∶3∶4.每组配方分别配制浓度为5%,10%,15%的阻燃液,采用浸渍法在恒温80℃下,浸渍24 h 处理白杨木材试样.利用锥形量热仪在热辐射功率为50 kW/m2的条件下,对阻燃处理后的木材试样以及空白试样进行燃烧特性分析.实验结果表明,三聚氰胺、磷酸、硼酸组成的配方在增强木材试样的耐火性、抑制试样产烟量和一氧化碳生成率方面效果显著;聚磷酸铵 APP、双氰胺组成的配方在控制木材试样燃烧速度和降低总热释放量方面效果显著;尿素、双氰胺、磷酸组成的配方在提高载药量、降低热释放速率、延长点燃时间、抑制二氧化碳生成率方面效果显著;3组配方在降低木材试样的质量损失率和有效燃烧热方面效果相近.综合各项分析结果,确定尿素、双氰胺、磷酸按1∶3∶4的比例(质量比)配制浓度为15%的阻燃液为最佳配方     

三聚氰胺脲酸盐和磷酸体系对大豆纤维的阻燃研究

用三聚氰胺脲酸盐(MCA)和磷酸协同体系对大豆蛋白纤维(天鹅绒,38%大豆蛋白纤维/38%棉/24%涤纶)进行阻燃处理,并采用了限氧指数(LOI)、剩炭率、热分析、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对阻燃处理前后大豆蛋白纤维进行表征并对其热降解机理进行了研究.对比未阻燃的样品,阻燃处理后的大豆蛋白纤维的剩炭率、氧指数明显提高,热降解起始温度提前,阻燃效果明显。     

膨胀型阻燃PC/ABS合金材料燃烧性能研究

利用锥形量热仪进行实验,对比分析不同配方比下膨胀型阻燃PC /ABS合金材料的点燃时间(TTI)、热释放速率(HRR)、质量损失速率(MLR)、火灾危险性指数 (PkHRR/TTI)等燃烧参数,进而全面了解不同配方比下材料的燃烧性能以及阻燃效果.在实验基础上对含不同比例的聚磷酸铵(APP)与三聚氰胺(MA)的膨胀型阻燃剂不同阻燃机理进行讨论.     

三聚氰胺改性脲醛树脂的合成及其在阻燃胶合板中的应用

用质量分数为18%(基于液体树脂)的三聚氰胺和不同缩聚度脲醛树脂制备了三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂,将聚磷酸铵及其他阻燃助剂与MUF共混后得到阻燃胶黏剂并用于制备阻燃胶合板。结果表明,当尿素与甲醛预先缩聚至水洗数为2.5～7.5时,所制MUF树脂的贮存稳定性良好;在MUF中阻燃剂质量分数小于80%时,胶合板的胶合强度满足国家Ⅱ类胶合板标准,甲醛释放量满足E1级标准;用该阻燃胶黏剂制备的阻燃胶合板,经锥形量热仪燃烧试验,其释热速率和释热总量较普通胶合板有显著下降。分析认为,将MUF树脂与聚磷酸铵阻燃剂共混制得的阻燃胶黏剂,其胶合性能和甲醛释放量满足国家标准要求;用该阻燃胶黏剂对胶合板进行表面处理阻燃性能良好。     

Salen-金属络合物型聚磷腈在环氧树脂中的阻燃性能

为了降低环氧树脂(EP)的火灾风险,采用缩聚法制备了三种新型的Salen-金属络合物型聚磷腈Salen-PZN-M(M=Ni, Zn, Cu).利用红外光谱(FTIR),电镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)对Salen-PZN-M的结构和形貌进行了表征;利用热重分析法(TGA)、锥形量热仪(CCT)表征了复合材料的热稳定性和燃烧性能;利用热重红外分析光谱(TG-FTIR)、SEM、拉曼测试(LRS)、FTIR分析了Salen-PZN-M/EP的阻燃机理.TGA结果表明当添加质量分数为5%的Salen-PZN-M时,不同的配位金属对复合材料有不同的影响.在锥形量热试验中,掺有质量分数为5%的Salen-PZN-M的阻燃EP的总热释放量(PHRR)、总烟释放量(TSP)与有毒CO气体的释放量相比纯EP分别最大降低了20.41%、37%和16.93%.TG-FTIR结果表明,Salen-PZN-M可以减少有害气体的形成.Salen-PZN-M的阻燃机理可能是气相猝灭、不可燃气体释放、协同催化碳化效应和极热稳定组分的形成.     

脒基脲磷酸盐和硅酸钠对木材的阻燃作用

采用锥形量热仪(CONE)法评价木材经阻燃剂脒基脲磷酸盐(GUP)和硅酸钠(Na₂SiO₃)处理后的阻燃性能,结合热重分析法研究GUP和Na₂SiO₃的阻燃机理.实验结果表明:与未加阻燃剂处理的木材相比,Na₂SiO₃ 二次处理木材和GUP一次处理木材的热释放速率(HRR_peak)、总热释放量(THR)、烟释放速率(SPR)、总烟释放量(TSP)和CO₂生成率(Y_CO2)显著降低.Na₂SiO₃ 二次处理木材比GUP一次处理木材显示出更好的阻燃性.从阻燃机理分析,GUP能够加速木材热解过程中的脱水和炭化反应,Na₂SiO₃能够增加纤维素降解反应的活化能,从而增加木材的热稳定性.     

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.     

含膨胀石墨的膨胀体系阻燃LLDPE/EVA复合材料的研究

将膨胀石墨(EG)、三聚氰胺(MEL)、多聚磷酸铵(ATP)与线性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)通过双螺杆挤出机熔融共混制备了阻燃复合材料。通过氧指数测定、水平燃烧测试、垂直燃烧测试、扫描电镜、热重分析仪研究了膨胀石墨(EG)的含量对复合材料的燃烧性能、燃烧机理、热稳定性的影响。结果表明,复配出的膨胀阻燃剂有良好的阻燃效果,EG的添加量为12.5%,EG、MEL、ATP配比为2∶1∶2时,复合材料达到难燃级别,阻燃机理满足膨胀成炭阻燃机理。EG含量的增加,复合材料热稳定性提高。     

含磷-氮阻燃剂的合成及在聚酰胺6中的应用研究

以三氯氧磷、新戊二醇、哌嗪等为原料合成了一种新型含氮、磷的阻燃剂——N，N＇-哌嗪二（新戊二醇）氨基磷酸[PBNGP]（C14H28N2P2O6，Mr=382．38），通过元素分析、FTIR、^1H NMR验证了产物的结构。热性能分析结果表明该化合物具有良好的热性能。极限氧指数（LOI）和垂直燃烧表明阻燃剂在PA6中起到了阻燃作用，当PBNGP添加量为10％时，PA6的LOI为23％，当10％PBNGP与10％三聚氰胺复配共同使用，PA6的LOI达28。PA6／PBNGP和PA6／PBNGP／Melamine在空气气氛、400℃下加热分解，采用FTIR和SEM技术分析了不同热分解时间的残炭，FTIR表明在热分解过程中有C≡N的产生，残炭中含有P—O。     

三聚氰胺-环三磷腈阻燃剂的制备及其应用

磷腈化合物是一类无卤、对环境友好且具有生物相容性的低毒性阻燃剂,但大部分磷腈衍生物是油溶性的,需要通过熔融共混、辊轧等方式才能制成阻燃纤维、塑料,操作工艺复杂,无法直接用于天然纤维,因此大大限制了其应用范围.该文以六羟甲基三聚氰胺和六氯环三磷腈为原料,通过亲核取代、醚化两步法合成了一种水溶性、醇溶性无卤磷腈阻燃剂.用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR、13C NMR、31P NMR)和电喷雾电离质谱(ESIMS)等进行了结构表征,证明其为无氯、P螺原子链接的目标化合物.将该阻燃剂用95%乙醇溶解,配成4种浓度梯度(5%、10%、15%、20%)的阻燃溶液,浸泡布料(医用纯棉纱布、化纤窗帘布)获得阻燃布,用热重分析仪(TGA)在氮气氛下对阻燃布料的热性能进行了分析,结果表明,该阻燃剂热稳定性较高,残碳率高达41.8%.阻燃布料点燃后最高残碳率达44.2%,极限氧指数(LOI)比未阻燃前提高了29.6%,对织物有较好的阻燃性能;仅含阻燃剂质量分数为3.0%的窗帘布点燃后不再有熔滴出现,有较好的抗熔滴效果.     

玻纤增强尼龙6的无卤阻燃机理及合成的研究

增强尼龙6(PA6)尤其是玻纤增强PA6(GFPA6)比非增强PA6具有更优异的性能和更广泛的使用领域,但玻纤引入的"烛芯效应"使得PA6更易燃烧,且不易阻燃,有悖于防火和环境安全的要求,为此,迫切需要对玻纤增强PA6进行无卤阻燃。对此本文采用次磷酸为原料,合成羟甲基次膦酸盐阻燃GFPA6。     

热分析技术在防火涂料中的应用

通过对防火涂料进行热重分析、差示量热扫描分析联合红外分析，对多聚磷酸铵（APP）－三聚氰胺（MEL）－季戊四醇（PER）阻燃防火性能有较深入的探讨。防火涂料在340－450℃发生了主要的物理化学反应，起到防火阻燃的作用。