基于磷杂菲衍生物多组分无卤阻燃天然橡胶的制备及性能

将磷杂菲/三嗪双基协同阻燃剂（TGD）、甲基膦酸二甲酯（DMMP）、可膨胀石墨（EG）及氢氧化铝（ATH）复配添加到天然橡胶（NR）中制备阻燃NR硫化胶,考察了TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂对NR硫化胶的阻燃性能、热稳定性及物理机械性能的影响。结果表明,TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂可有效提升NR硫化胶的阻燃性能和热稳定性,并降低燃烧过程中的热释放速率。当TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂的用量为60份（质量）时,NR硫化胶的极限氧指数可达28.4%,残炭质量分数可达25.61%,热释放速率可降低95%,总热释放量可降低21%。TGD/DMMP/EG/ATH复配阻燃剂对NR硫化胶的物理机械性能影响不大。     

两种磷杂菲/三嗪双基化合物在聚氨酯硬泡中的阻燃行为对比研究

通过箱式发泡制备了三（3DOPO2羟基丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TGD）/三（3DOPO丙基）1,3,5三嗪2,4,6三酮（TAD）单独添加和分别与可膨胀石墨（EG）复配阻燃的硬质聚氨酯泡沫（RPUFs）。利用极限氧指数仪（LOI）、锥形量热仪,热重气相色谱质谱联用仪和扫描电子显微镜研究了TAD和TGD在RPUF中的阻燃行为。结果表明,TAD和TGD均能提高RPUF的LOI值,降低RPUF的总热释放量,平均有效燃烧热和热释放速率峰值,并且TGD对这些数值的影响明显大于TAD;随着EG的加入,TGD/EG/RPUF体系表现出比TAD/EG/RPUF更高的LOI值和残炭产率。     

典型添加型磷酸酯/可膨胀石墨阻燃聚氨酯泡沫行为研究

对比了3种典型的添加型磷酸酯,亚磷酸二甲酯（DP）、甲基膦酸(5乙基2甲基2氧代1,3,2二氧磷杂环己5基)甲基甲基酯（EMD）和甲基膦酸二甲酯（DMMP）分别与可膨胀石墨（EG）复合阻燃硬质聚氨酯泡沫（RPUF）,研究了3种不同结构的磷酸酯对材料阻燃性能的影响。结果表明,在3种磷酸酯添加相同质量的情况下,添加DMMP和DP样品的极限氧指数明显高于添加EMD的,且添加DMMP样品的热释放速率峰值和热释放总量最低,在3种磷酸酯中具有最好的阻燃行为表现;DP由于在燃烧过程中发生氧化反应而加剧了体系放热从而降低了阻燃效果;EMD通过分解首先释放DMMP,但由于其磷含量偏低,因此阻燃效率低于DMMP;DMMP由于具有磷含量高、气相和凝聚相阻燃效率高等优点与EG配合产生了最佳的阻燃效果。     

氧化亚铜/三氧化钼对RPUF阻燃抑烟性能的影响

比较了氧化亚铜(Cu_2O)与三氧化钼(MoO_3)填充可膨胀石墨(EG)/甲基磷酸二甲酯(DMMP)阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)氧指数(LOI)、烟密度(SDR)、热释放速率(HRR)和残炭率等的差异,并对其力学性能、阻燃性、燃烧性能及炭层形貌等进行了研究。结果表明,抑烟剂的添加使比压缩强度先增加后降低,但对比冲击强度和氧指数的提高收效甚少。抑烟剂添加量为10份时效果最优,6份时抑烟效率最高,MoO_3的抑烟效果优于Cu_2O。添加抑烟剂显著降低了产烟量,提高了残炭率,对热释放速率和总热释放量(THR)的降低影响较小。抑烟剂的添加促进了成炭效应,炭层结构越致密,残炭率越高,单位质量烟密度等级(SDRpm)越小。     

Mg(OH)_2-Al(OH)_3-微胶囊红磷协同阻燃POE的研究

以氢氧化镁(MH)、氢氧化铝(ATH)为无卤阻燃剂,微胶囊红磷(MRP)为阻燃增效剂,通过共混挤出制备了一系列的阻燃聚烯烃弹性体(POE)复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数、热失重、傅里叶红外、微型量热分析等方法研究了其阻燃性能及阻燃机理。研究表明,同MH/POE和ATH/POE相比,MH/ATH/POE有较好的阻燃协效性,氧指数达到25.0%,残炭量达到31.7%,但垂直燃烧性能较差(测试无级别)。继续加入6份MRP后,体系的阻燃性能明显提高,其氧指数上升至27.5%,残炭量高达35.2%,垂直燃烧达到V-0级。表明MH/ATH和MRP对POE具有显著的协同阻燃作用。FTIR和TGA实验结果显示,MRP/MH/ATH/POE复合材料燃烧后生成了磷酸及其衍生物,增强了体系的成炭能力,促进了凝聚相阻燃效果,MRP阻燃机理主要表现为凝聚相阻燃。     

无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括可膨胀石墨(EG)、红磷(RP)、氢氧化铝(ATH)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料;采用锥形量热仪、氧指数、垂直燃烧法研究其对HIPS的阻燃性能的影响。结果表明:HIPS/EG/RP-ATH复合材料的热释放速率及其峰值。质量损失速率等燃烧性能参数继续降低,且火灾性能指数和氧指数大幅提高,UL 94垂直燃烧可以达到FV-0级;结合复合材料燃烧残余物形态,发现EG和RP之间具有明显的协同阻燃效应。     

DMMP与EG在RPUF中的阻燃协效研究

利用锥形量热仪研究了可膨胀型石墨(EG)和甲基麟酸二甲酯(DMMP)对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的阻燃协同作用.结果表明,当DMMP/EG质量比为2.5:7.5,RPUF中添加质量分数为10%的该复配阻燃剂时,其热释放速率(HRR)为51.8 kW/m2,热释放峰值(PHRR)为148.67 kW/m2,总烟释放(TS...     

EG与BHAPE对RPUF燃烧及成炭作用的影响

制备了可膨胀石墨(EG)和N,N-[双(2-羟乙基)氨甲基]磷酸二乙酯(BHAPE)单独添加及复配使用阻燃的硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF),通过万能拉伸试验机、组合冲击试验机、氧指数仪、综合热分析仪、锥形量热仪和扫描电镜(SEM)等测试,对力学性能、阻燃性、热稳定性、燃烧性能及炭层形貌等进行了分析。结果表明,BHAPE的添加能够改善RPUF的比冲击强度,减少EG对体系力学性能的损害;氧指数(LOI)的实际值明显高于计算值,复配组分的LOI由20.3%提高到29.2%,EG/BHAPE具有显著的协同效应;EG/BHAPE复配使阻燃体系的初始分解温度、最大热解速率、热释放速率、总热及总烟释放量降低,残炭率提高,燃烧后形成厚且致密的炭层。     

复合型阻燃剂对聚氯乙烯的阻燃抑烟作用研究

采用微胶囊红磷（MRP）、硼酸锌（ZnBO3）、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)进行复配对软质聚氯乙烯（PVC）进行阻燃处理,通过极限氧指数、热失重、锥形量热方法研究了不同配比阻燃剂对PVC的阻燃抑烟性能的影响。结果表明,当PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH质量比为100:3:1:20:20时,具有良好的阻燃抑烟效果,极限氧指数可达35.9 %;阻燃体系PVC/ATH/MH、PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH相对于纯PVC具有良好的阻燃抑烟性,PVC/MRP/ZnBO3/ATH/MH比PVC/ATH/MH体系在热释放、烟气、一氧化碳和二氧化碳排放指标上数值更低,热稳定性增加,成炭率更高,火灾性能指数提高,火灾蔓延指数减小,火灾危险性降低。     

三元包覆微胶囊化红磷阻燃RPUF的研制

制备了有机-无机三元包覆微胶囊化红磷(TMRP),并将其与甲基磷酸二甲酯(DMMP)复配为阻燃剂制备了硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF),考察了TMRP/DMMP质量比和用量对RPUF的阻燃性能、力学性能、动态力学性能和热失重性能的影响。结果表明;TMRP,DMMP对RPUF有阻燃协同效应,当TMRP/DMMP质量比为1:1时,效果最好;添加TMRP/DMMP质量分数5%后,极限氧指数可达22.5%,垂直燃烧级别达到UL94V-0级,且对弯曲性能影响很小;动力学性能分析表明,TMRP/DMMP的加入略微降低了RPUF的玻璃化转变温度;热失重分析、残炭的红外光谱分析和体式显微镜分析表明,TMRP/DMMP能促进RPUF成炭,形成膨松的炭层,提高RPUF的阻燃性能。     

DMMP/IFR阻燃发泡聚氨酯的研究

将甲基膦酸二甲酯(DMMP)与膨胀阻燃剂(IFR)复配后添加到聚氨酯中,制备阻燃聚氨酯发泡材料(RPUF),研究了RPUF的阻燃性能、表观密度、力学性能、热降解行为及泡孔结构。结果表明:当DMMP与IFR以质量比2:3复配后阻燃聚氨酯时,RPUF的氧指数达到了27.2%,同时对RPUF的表观密度和压缩强度有一定影响。另外,阻燃剂的加入改变了RPUF体系的热降解过程,降低了材料的热分解速率,提高了材料高温时的残炭率和热稳定性。     

不同粒径可膨胀石墨无卤阻燃高密度硬质聚氨酯泡沫塑料研究

采用高速混合破碎机对可膨胀石墨（EG）进行处理，制得不同粒径的EG。考察了不同粒径EG填充的硬质聚氨酯泡沫塑料（RPUF）的微观形态，研究了EG对于RPUF燃烧行为的影响。结果表明：EG的粒径越小，其在聚氨酯体系中的分散就越困难；20％未经处理的EG粒子（EG0）填充的RPUF氧指数为39．5％，比未填充的RPUF氧指数提高了近一倍，而经过13min破碎的EG粒子（EG13）其氧指数仅为23．5％，与纯RPUF的氧指数在同一水平；水平垂直燃烧结果可进一步验证氧指数结果，当EGO填充量超过10％时，RPUF燃烧已经达到了V-0级，而RPUF／EG13因其阻燃性能较差只能用水平燃烧分级。由此可见，EGO可有效提高RPUF的阻燃性能，而EG13对RPUF的燃烧性能几乎没有影响；研究同时提出了不同粒径EG无卤阻燃高密度硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃机理。     

线性富磷化阻燃剂在聚氨酯泡沫中的应用研究

通过界面聚合法合成了一种线性富磷化阻燃剂（LPRFR），将LPRFR与可膨胀石墨（EG）复配制备了阻燃聚氨酯泡沫（RPUF），使用红外光谱分析仪、核磁共振分析仪对阻燃剂LPRFR的化学结构进行了表征，并通过极限氧指数仪、锥形量热仪、扫描电子显微镜和红外光谱分析仪对RPUF的燃烧性能、微观形貌和化学结构进行了分析。结果表明，仅10 %（质量分数，下同）的LPRFR 与8 %EG复配后，RPUF的极限氧指数（LOI）便达到26.1 %；LPRFR和EG能大幅降低RPUF的热释放速率，并提高基体的成炭能力； LPRFR参与了燃烧过程中的成炭反应，形成了含P—O—C及P=O结构的高质量炭层，有效隔绝了氧气和热量；LPRFR是一种对于聚氨酯泡沫阻燃性能优异的新型阻燃剂。     

可膨胀石墨与含磷阻燃剂在聚氨酯硬泡材料中的应用

通过氧指数仪与锥形量热仪研究了可膨胀石墨（EG）与低聚磷酸酯多元醇（OP550）、二乙基N,N二(2羟乙基)胺基甲基膦酸酯（WSFR 6）2种反应型含磷阻燃剂对聚氨酯硬泡材料（RPUF）阻燃性能的影响。结果表明,在OP550与WSFR 6的存在下,RPUF具有较好的成炭性,且炭层较为致密;添加EG后,体系的阻燃性能进一步提高,当其含量为14 %（质量分数,下同）时,RPUF体系的极限氧指数达到33.6 %,热释放速率峰值降低到106.93 kW/m2。     

匀泡剂对阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧性能的影响

利用氧指数仪测定了全磷阻燃剂（DMMP、DEEP、V6）、卤代磷酸酯阻燃剂（TCEP、TCPP、TDCP）及两类阻燃剂复配对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)氧指数的影响。结果表明,全磷阻燃剂的阻燃效果优于卤代磷酸酯类阻燃剂;磷卤复配阻燃效果优于单一阻燃剂;单独使用DMMP或DMMP与TCEP复配使用阻燃效果最佳,这句话跟上一句不是矛盾吗？氧指数分别为23.0 %和24.5 %。利用锥形量热仪进一步研究了7种不同硅烷匀泡剂对RPUF阻燃性能的影响。结果表明,硅烷匀泡剂AK8803在提高RPUF的点燃时间以及降低RPUF燃烧释放热危害方面,优于其他6种匀泡剂;而硅烷匀泡剂L580则在降低RPUF燃烧烟气量方面优于其他6种匀泡剂。     

氢氧化铝对乙烯-丙烯酸丁酯共聚物力学与阻燃性能及热降解行为的影响

采用极限氧指数、热重分析（TG）和差示扫描景热分析（DSC）等技术和手段研究了乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA）／氢氧化铝（ATH）复合材料的阻燃性能和热降解行为，探讨了ATH的添加量对EBA力学性能和熔体流动速率的影响。实验数据表明，ATH的引入能恶化材料的力学性能和加工性能；但可提高材料的阻燃性能，当ATH的添加量为60％时，阻燃材料的极限氧指数可达33．1％。ATH提高了EBA在高温下的热稳定性，降低了EBA的热降解速率，扩大了热失熏温度范围。ATH以吸热方式在凝缩相和气相中发挥阻燃作用；此外，ATH分解形成的活性Al2O3对EBA还具有成炭催化作用，在一定程度上显示出了ATH的凝缩相阻燃作用。     

甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫的制备及其阻燃性能

利用木质素磺酸钠（SLS）替代部分聚醚多元醇,同时将甲基膦酸二甲酯（DMMP）作为添加型阻燃剂,采用"一步发泡法"制备出甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫材料（DMMP/SLS/PUF）,通过极限氧指数（LOI）测试对其阻燃性能进行分析,探究了SLS替代率及DMMP添加量对材料阻燃性能的影响。并利用锥形量热（CONE）仪和扫描电镜对材料的燃烧行为、残炭量和残炭形貌进行分析。测试结果表明：当SLS替代率为80%时,材料80% SLS/PUF的阻燃性能最好,LOI值达到了24.5%。在该替代率的基础上,DMMP添加量为30%时,材料30% DMMP/80% SLS/PUF的LOI值达到了27.3%。与PUF相比,SLS和DMMP加入使得30% DMMP/80% SLS/PUF的热释放速率由245.2 kW/m²（PUF）降到了166.8 kW/m²、总热释放量和总烟释放量降低到12.1 MJ/m²和3.4 m²,分别降低了0.2 MJ/m²和0.4 m²。同时阻燃剂的加入使材料的残炭量由20.3%提高到了37.3%,促进了材料的成炭,并且炭层表面连续、致密且较光滑,使得材料具有良好的阻燃性能。     

DMMP、TCPP与EG对硬质聚氨酯泡沫阻燃协同效应及机理探讨

利用氧指数仪、锥形量热仪、热重分析仪研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)与可膨胀石墨(EG)复配对硬质聚氨酯泡沫的氧指数、燃烧热释放速率、热释放量、生烟速率、生烟量、热稳定性等性能的影响。结果表明,DMMP、TCPP和EG具有协同阻燃作用,EG与DMMP/TCPP质量比为15∶15时阻燃效率最高,其中DMMP与TCPP质量比为12∶8。利用扫描电镜和X-射线光电子能谱仪从形貌与结构上对阻燃剂的作用机理进行分析,发现EG与DMMP/TCPP在燃烧后,可以共同形成致密稳定的炭层,阻止泡沫进一步燃烧,从而达到协同阻燃的目的。     

反应型含磷多元醇/APP复配阻燃聚氨酯泡沫的制备及性能

以非丁基氧化锡为催化剂,通过甲基膦酸二甲酯(DMMP)与乙二醇(EG)酯交换反应,制备了含磷多元醇(DMMP-EG)。将DMMP-EG与聚磷酸铵(APP)作为复合阻燃剂,制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫(RPUF),探讨了复配阻燃剂对RPUF力学性能、阻燃性能、热稳定性的影响。结果表明:DMMP-EG与APP复配阻燃RPUF,在提高阻燃性能的同时,力学性能显著提高;当DMMP-EG添加15份、APP添加30份时,泡沫的力学性能最佳,与纯RPUF相比,压缩强度提高了1.25%,冲击强度提高了101.53%;此时,极限氧指数(LOI)提高至21.7%,烟密度等级为40。热重(TG)分析结果表明:在氮气气氛中,750℃时的残炭率较纯RPUF提高了612.56%。阻燃体系呈现以凝聚相为主的气相-凝聚相双相阻燃特点。     

PBT/TPU/DOPO-MA阻燃复合材料的制备及性能

通过使用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷朵菲-10-氧化物（DOPO）和马来酸酐反应合成制备DOPO衍生物阻燃剂DOPO-MA，并且其结构使用傅里叶红外光谱分析（FTIR）和核磁共振氢谱分析（¹H NMR）技术进行表征。将阻燃剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和热塑性聚氨酯（TPU）熔融共混以制备PBT/TPU/DOPO-MA阻燃复合材料。通过运用锥形量热、UL-94、极限氧指数（LOI）、热重分析（TGA）、差热分析（DSC）和力学测试，研究了阻燃剂对复合材料的性能影响。测试结果表明，PBT/TPU/DOPO-MA复合材料具有良好的阻燃性能，加入10％DOPO-MA后，LOI从23.2增加到31.6，可达到UL-94 V-1等级，热释放率峰值（PHRR）和最大成热辐射速率（MAHRE）值降低；热重分析测试结果表明，添加DOPO-MA可以使得阻燃复合材料的热稳定性有显著的提高，当加入10％DOPO-MA后，残炭量可从6.87增加到14.36。此外，随着DOPO-MA含量的增加，阻燃复合材料的结晶度可得到一定的提高。