一种膨胀阻燃成炭剂的合成及对聚丙烯阻燃性能的影响

基于分子结构设计,合成了一种新型高效膨胀阻燃成炭剂PECN,利用该成炭剂制备新型膨胀阻燃聚丙烯(PP)复合材料,其中膨胀阻燃剂(IFR)由硅包裹聚磷酸铵(OS-MCAPP)及PECN组成。结果表明,当IFR的质量分数(m(OS-MCAPP)∶m(PECN)=2∶1)为30%时,复合材料极限氧指数值(LOI)达到最大值28.8,同时复合材料的最大热释放速率为885.5 W/g,与纯PP相比下降了26.2%;该复合材料同时具有良好的热稳定性,700℃剩余质量为18.4%,与纯PP相比大幅提高。扫描电镜照片显示,PECN成炭剂能够促进高质量膨胀炭层的形成,起到保护复合材料基体的作用,从而有效提高其阻燃性。     

含磷木质素基成炭剂的合成及在阻燃聚丙烯中的应用EI北大核心CSCD

以二苯氧基磷酰氯、木质素为原料,一步法合成含磷木质素基成炭剂(Lig-P),利用双辊密炼机制备了系列含LigP、聚磷酸铵、季戊四醇的膨胀阻燃聚丙烯(Lig-P-IFR/PP)。利用傅里叶变换红外光谱、光电子能谱、热失重分别对Lig-P的结构与热分解性能进行表征,结果表明,Lig-P在空气中的初始分解温度从214℃提高至226℃,且在500℃时残留量由2%增至35%,呈现出良好的热稳定性和成炭能力。锥形量热测试结果表明,Lig-P-IFR/PP的热释放速率峰值与总释热量均大幅降低;残炭的数码照片、扫描电镜及拉曼光谱分析表明,Lig-P-IFR/PP的炭层更为完整,石墨化程度也更高。此外,Lig-P-IFR/PP的LOI和UL-94分别达到31%和V-0级,拉伸强度也明显提高,达到22.5 MPa。     

新型成炭剂在聚丙烯阻燃中的应用研究

合成了两种磷酸蜜胺盐和一种焦磷酸蜜胺盐，分别与APP按不同的比例复配，并添加到PP中，进行了氧指数的测定和垂直燃烧性能测定以研究其阻燃性能，同时进行了TGA热分析和拉伸试验以研究其成碳效果和添加阻燃剂对力学性能的影响。     

膨胀石墨聚磷酸铵复合阻燃聚丙烯初探

以国产膨胀石墨为主阻燃剂，聚磷酸铵为协效剂，讨论了膨胀石墨复合阻燃剂两组分不同配比对阻燃聚丙烯燃烧性能和力学性能的影响。当膨胀石墨复合阻燃剂用量为30份、石墨与聚磷酸铵比为2：1时，材料的氧指数为21.7，拉伸强度为32，4MPa，缺口冲击强度为0.51KJ／m^2，力学性能和阻燃性能指标较好，材料的综合性能最佳，复合阻燃剂两组分在此配比时具有明显的协同效应。阻燃剂用量超过30份后。材料的拉伸强度快速下降，失去使用价值。     

三嗪成炭剂的合成及在阻燃聚乳酸中的应用

以三聚氯氰、吗啡啉和乙二胺为原料,通过分子设计采用一锅法合成新型三嗪类大分子成炭剂(CFA-m),采用红外光谱、固体核磁共振、元素分析和热分析等对合成大分子成炭剂的结构和热性能进行表征。将CFA-m与次磷酸铝(AHP)复配,用于阻燃聚乳酸(PLA),研究了CFA-m/AHP复配阻燃剂对PLA阻燃性能、热稳定性能和热释放性能的影响。结果表明,CFA-m/AHP对聚乳酸有良好的阻燃作用。当CFA-m/AHP的质量比为3∶1,总添加量为20%时,阻燃PLA的极限氧指数(LOI)达到32%,通过UL94 V-0级。     

海泡石协同膨胀阻燃聚丙烯的TGA/XPS分析

将海泡石添加到聚磷酸铵(APP)/双季戊四醇(DPER)膨胀阻燃聚丙烯(PP/IFR)体系中,采用氧指数、热重分析及X射线光电子能谱法研究了体系的阻燃性能及作用机理。结果表明,添加海泡石后氧指数达到26.1%,协同指数达到1.1;海泡石可以提高膨胀炭层的热稳定性,增加高温时残炭量;海泡石与APP发生化学反应,形成Si-O-P键,可增加APP高温分解时的稳定性;同时,海泡石具有表面迁移现象,海泡石及热解的含硅类氧化物起到了阻隔的作用。     

阻燃聚丙烯的光稳定化

阻燃聚丙烯(PP)的光稳定化是一个很富挑战性的技术难题。文中提出了阻燃PP的光稳定化技术途径,汇集了几类耐光性较好的新型阻燃PP系统,综述了对用于PP的新一代阻燃剂及光稳定剂的要求,介绍了一些可供PP采用的新型阻燃剂和光稳定剂,以及它们的使用效果。     

膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究进展

介绍了近年来膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯(PP)的研究进展,分别从传统膨胀型阻燃剂和新型膨胀型阻燃剂对PP进行阻燃展开阐述。新型膨胀型阻燃剂相比传统的膨胀型阻燃剂能够实现更高的阻燃效率和更优的力学性能。集酸源、碳源、气源为一体的新型膨胀型阻燃剂的合成,以及兼顾阻燃和其他性能且环境友好的阻燃PP复合材料的开发将是重要的发展方向。     

马来酸异氰尿酸酯成炭剂的合成及其对聚丙烯阻燃性能的研究

以1,3,5-三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THEIC)和马来酸酐(MAH)为原料,合成一种马来酸异氰尿酸酯成炭剂(MT),采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和元素分析等对其进行表征。将MT与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂(IFR)应用于PP阻燃,当IFR添加量为30%(质量分数),m(APP)/m(MT)=2∶1时,PP复合物的极限氧指数(LOI)达35.2%,垂直燃烧测试达V-0级。热重分析结果表明,IFR的加入可以提高PP复合物的热稳定性。锥形量热测试结果表明IFR的加入可使PP复合物的pHRR降低70.6%,THR下降22.0%。     

三嗪膨胀阻燃母粒的制备及在聚丙烯中的应用

以高熔指聚丙烯(HM-PP)粉料为基体,通过双螺杆挤出机将聚磷酸铵(APP)、三嗪成炭发泡剂(CFA)和纳米二氧化硅(Si O2)与聚丙烯进行捏合,经挤出、冷却及切粒后,制备三嗪膨胀阻燃母粒,同时研究了膨胀阻燃剂与聚丙烯基体的不同质量比对母粒加工性能的影响。将制备的阻燃母粒以一定的添加量与聚丙烯(M02)混合后直接注塑,制备阻燃聚丙烯材料,通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)测试研究了材料的阻燃性能,通过拉伸、弯曲和冲击性能的测试研究了材料的力学性能,通过扫描电镜对材料截面的测试研究了阻燃剂在材料中的分散性及相容性,同时还研究了阻燃PP材料的耐水性能。结果表明,在阻燃剂添加量为65%的时候,阻燃母粒具有很好的加工性能,加工过程中无断条现象。当母粒的添加量为33.8%(阻燃剂含量为22%)时,材料通过UL-94 V-0级,LOI值达到了34.3%,表现出很好的阻燃效果。与单独添加膨胀阻燃剂的阻燃PP材料相比,阻燃母粒与聚丙烯树脂具有更好的相容性且在树脂中分散均匀,阻燃母粒的加入提高了材料的力学性能,同时材料的耐水性能也得到了很好的提高,材料在耐水测试后依然能保持很好的阻燃性能。     

一种膨胀阻燃PP体系及其燃烧性能

制备了一种阻燃聚丙烯/膨胀阻燃剂(IFR)/蒙脱土(MMT)膨胀阻燃体系,研究了不同阻燃组分含量对体系阻燃性能的影响。结果表明,阻燃剂总添加量为30%,其中的成炭剂和聚磷酸铵(APP)的配比为1∶2时,体系的极限氧指数为29%,垂直燃烧试验(UL-94)达到V-2级;而在上述体系中添加0.5%的MMT时,体系的LOI提高到31%,垂直燃烧试验(UL-94)通过V-0级,表现出较好的协同阻燃效果。采用扫描电境(SEM)和红外光谱(FT-IR)对体系的固相残炭进行了观察和分析,探讨了可能的阻燃机理。     

聚合物/蒙脱土纳米复合材料阻燃机理的研究进展

综述和讨论了聚合物/蒙脱土纳米复合材料(PMN)的成炭性及炭层结构,基于化学反应(如芳构化、交联、催化成炭)的成炭机理,蒙脱土表面富集的成炭机理,用于改性蒙脱土的季铵盐对PMN热分解及阻燃性的影响。     

聚磷酸铵的改性及其对聚丙烯阻燃特性的研究

探讨了三聚氰胺(MEL)改性聚磷酸铵(APP)过程中APP本身的化学及物理变化。发现在改性反应条件下,APP聚合度略有增加,晶型由I型变为Ⅰ、Ⅱ型混合物,导致改性产物(MAPP)的热稳定性大大提高,其失重特征更符合阻燃要求。将其与季戊四醇组成膨胀型阻燃剂(IFR)用于聚丙烯阻燃特性研究,结果表明添加25%时即具有良好的阻燃效果。同时热分析还证明,与简单掺混型相比,其失重速率峰值更小,500℃时的残余量更高。     

纳米协同膨胀阻燃聚丙烯增韧共混物的阻燃组分配比研究

选用有机蒙脱土(OMMT)作为膨胀型阻燃剂(IFR)的协效剂,对聚丙烯/乙烯辛烯共聚物增韧共混体系(iPP/POE)进行阻燃改性,制备了iPP/POE/IFR/OMMT复合材料。利用氧指数仪、垂直燃烧测试、锥型量热仪、热失重分析和力学性能测试对材料的性能进行表征,系统研究了OMMT与IFR的配比对膨胀阻燃增韧共混体系阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,OMMT的加入可催化材料的成炭过程,复合材料的燃烧性能得到明显提升,燃烧过程中熔融滴落的现象得到改善,同时热量以及有毒烟气释放量显著降低,而复合冲击强度也有一定提升。其中综合性能最优的配比是添加2%(质量分数)的OMMT和23%(质量分数)的IFR,其热释放速率峰值、平均热释放速率、平均质量损失速率以及生烟量较iPP/IFR/POE分别降低了28%、20%、17%以及95%,而冲击强度则提高了36%。研究结果为聚烯烃共混物阻燃改性的应用提供了指导。     

熔融接枝法提高膨胀型阻燃聚丙烯的相容性和阻燃性能

通过熔融共混工艺,采用熔融接枝和阻燃剂表面处理技术,利用双螺杆挤出机制备出无卤膨胀型阻燃聚丙烯(PP)。研究了聚磷酸胺(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)作为一种混合体系对PP的阻燃作用,并用对比法分析讨论了三种组分分别在体系中所起的作用。研究了多组分体系下不同单体熔融接枝PP对各组分间的相容性和阻燃性能的影响,结果表明,极性较大单体MAH接枝处理PP,能够有效地提高体系的相容性和阻燃性能。     

聚丙烯阻燃系统中适宜的锑/卤比

本文讨论在以卤／锑系统阻燃的聚丙烯（PP）中,锑/卤（Sb／X）比与PP阻燃性能（氧指数、质量损失速率、点燃时间等）的关系,据此可得出选择适宜Sb／X比的一些原则。此外,还阐述了阻燃剂化学结构对适宜Sb/X比的影响。