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。     

铝系新型聚丙烯成核剂的制备及表征

利用苯甲酸、硬脂酸、对叔丁基苯甲酸与铝酸异丙酯,制备了新型的聚丙烯成核剂AlB,AlY和AlD.利用TG考察了成核剂的热稳定性,采用广角X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)对其改性聚丙烯的结晶性能进行了表征,并测试了其维卡温度和力学性能.结果表明,成核剂AlB,AlY和AlD的加入诱导PP以α晶型结晶,PP/AlY,PP/AlB和PP/AlD的冲击强度由纯PP的9.43 kJ/m2分别提高到30.13,24.06和29.83 kJ/m2,且拉伸强度和弯曲强度都略有提高.DSC分析和维卡软化点测试可以看出,成核剂AlD,AlB提高了PP的结晶温度和结晶度,AlY使PP的结晶温度提高,但结晶度略有下降.     

表面改性赤泥协同阻燃聚丙烯的研究

为了提高聚丙烯(PP)材料的阻燃性能,用硬脂酸对赤泥(RM)进行表面改性后添加到聚丙烯中,制备出PP/表面改性赤泥(MRM)复合材料,并研究了将表面改性后的赤泥与微胶囊红磷(MRP)、氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)、三聚氰胺(MEL)、聚磷酸铵(APP)、氧化锑(Sb_2O_3)、氧化锌(ZnO)进行复配的效果。结果表明,表面改性后的赤泥(MRM)具有更优的加工性能,与PP基体间的相容性更好;在PP基体中添加50份MRM所制得的PP/MRM复合材料的熔融指数比PP/RM复合材料高20.08 g/10 min;MRM与MRP、MH、ATH、MEL、APP、Sb_2O_3阻燃剂进行复配后可以较好地改善PP复合材料的阻燃性能;当PP∶MRM∶MRP∶(MH+ATH)∶MEL∶APP∶Sb_2O_3为100∶95∶10∶25∶20∶20∶20时,PP复合材料的阻燃性能最佳,其氧指数和垂直燃烧等级分别达到29.1%和V-0级。     

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.     

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.     

成核剂改性聚丙烯的性能

采用熔融共混法制备了成核剂390与成核剂NX8000改性聚丙烯(PP),并利用电子万能试验机、DSC、POM、雾度计、SEM等表征手段对改性PP的力学性能、结晶行为、透明性及断面形态进行了对比研究.结果表明:与纯PP相比,成核剂390或成核剂NX8000改性PP的结晶速率明显提高,结晶温度和结晶度分别提高了7.7、7.8,℃和26.1%、27.4%;改性PP除断裂伸长率略有下降外,拉伸强度、弯曲强度及模量、冲击强度均明显提高;加入成核剂390或成核剂NX8000均能明显降低PP的雾度,后者比前者效果更好.     

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。     

不同配比的水-乙醇中密胺树脂包覆聚磷酸铵及其阻燃性能

采用原位聚合法制备密胺树脂包覆聚磷酸铵(MFAPP),研究了不同体积比的水-乙醇混合溶剂对包覆效果的影响,并考察不同包覆产物对聚丙烯(PP)阻燃性能的影响。采用溶解度实验、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)分别考察聚磷酸铵(APP)包覆前后溶解度、官能团、热稳定性以及表面形态的变化;通过氧指数、耐水性实验考察了APP包覆前后对PP阻燃性能的影响。实验结果表明:与APP相比,以水-乙醇为混合溶剂制备的MFAPP,其耐水性得到明显改善,在水中的溶解度明显下降;红外结果显示MFAPP中产生了三聚氰胺新的官能团。随着溶剂中水的比例增加,MFAPP中壳材密胺树脂含量增加,水和乙醇体积比约为1∶1时,APP包覆效果最好,耐水性提高最大。PP中MFAPP的w=30%时,复合材料阻燃性能最佳,氧指数达到29.5%。     

PP-g-MMA对PP/W力学性能及等温结晶动力学的影响

用差示扫描量热法(DSC)考察了聚丙烯(PP)、聚丙烯/硅灰石(PP/W)和聚丙烯/聚丙烯-g-甲基丙烯酸甲酯/硅灰石(PP/PP-g-MMA/W)的等温结晶过程。用Avrami方程对上述过程进行分析,n、K、t1/2、tmax、G1/2等参数表明,W和PP-g-MMA的掺入改变了PP的结晶成核和生长机理。用Lauritzen-Hoffman异相成核理论对PP球晶的生长速率进行了分析,△E数值表明,W有较强的成核活性,PP-g-MMA的掺入不仅进一步提高其成核活性,同时对PP大分子的扩散起阻碍作用。总之,PP-g-MMA对PP/W复合材料起增容作用,充分发挥了W的增强增韧效果。     

纳米CaCO3/β-聚丙烯/短切涤纶纤维三元复合材料的结晶行为

通过挤出共混制备纳米碳酸钙/β-成核聚丙烯/短切涤纶纤维复合材料,用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MA)改善相容性.研究了材料中PP的结晶和熔融行为,用修正Jeziorny法、Ozawa法及莫志深法处理了PP的非等温结晶行为.结果表明涤纶纤维和CaCO3能够促进PP的结晶和诱导形成β晶.加入β-成核剂后可得较高β晶含量的复合材料,相容剂对β-成核剂的协同作用使得β晶含量进一步增加.莫志深法能够很好地描叙复合材料中PP的非等温结晶动力学过程,而Jeziorny法和Ozawa法分析的效果不理想.     

SBS和POE增韧阻燃HIPS的研究

分别以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,研究了它们对阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)物理机械性能和阻燃性能的影响.结果表明:以SBS为增韧剂所得复合材料的综合性能优于以POE为增韧剂所得复合材料的综合性能;复合材料的冲击强度随SBS用量的增大而增大,当SBS用量为12%时,其冲击强度达到8kJ/m2左右,较未经增韧改性复合材料的冲击强度增加了6 kJ/m2左右,并且SBS的加入不会对复合材料的阻燃性能产生不利影响.     

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。     

Mg(OH)2/EVA纳米复合材料的界面改性研究

研究了马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(MEVA)对氢氧化镁/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物纳米复合材料力学性能和阻燃性能的影响.通过TEM观察了氢氧化镁在复合材料中的分散性,SEM观察了复合材料的界面结合情况.结果表明:MEVA的加入显著提高了复合材料的力学性能和阻燃性能,当其在复合材料中的质量分数为8%时,复合材料的综合性能较好.     

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。     

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.     

官能团化聚丙烯对Mg(OH)2/PP力学性能的影响

制备了加有官能团化聚丙烯 (FPP)、接枝单体和原位形成FPP改性Mg(OH) 2 /PP复合材料 ,研究了FPP、接枝单体和原位形成FPP对Mg(OH) 2 /PP复合材料力学性能的影响 ,实验结果表明 ,Mg(OH) 2 使PP力学性能明显降低 ,缺口冲击强度降低比弯曲、拉伸强度更加明显 ,但模量提高。FPP加入有利于复合材料弯曲、拉伸强度提高 ,而且Mg(OH) 2 用量越多 ,效果越明显。接枝单体加入也明显提高复合材料的力学性能 ,尤其高含量Mg(OH) 2 填充复合材料。虽然原位形成FPP改性复合材料的力学性能比仅加有接枝单体的低 ,但随接枝单体用量增加而提高。抗氧剂对原位形成FPP改性复合材料Mg(OH) 2 /PP力学性能影响不大。     

水镁石的硅烷偶联剂表面改性

探讨了4种硅烷偶联剂对聚丙烯(PP)/水镁石(BC)复合材料性能的影响.结果说明硅烷偶联剂均可提高材料的力学性能,m(PP):m(BC):m(KH-550)=50:50:3材料的拉伸强度和冲击强度比m(PP):m(BC)=50:50分别提高34.9%和91.5%.SEM显示偶联剂改善了PP/BC体系的相容性;POM表明偶联剂激活了异核结晶的晶核,增强了PP在BC表面的异核结晶作用,使晶球的大小分散趋于更小更均匀.流变性能测试结果表明,硅烷偶联剂是该体系的润滑剂.各种实验表明KH-550效果最好.