茶皂素基膨胀型阻燃剂的制备及其在涂料中的应用

采用多羟基、多羧基的活性天然产物茶皂素为原料,与聚磷酸铵和季戊四醇在一定条件下反应,制备一种聚磷酸酯类茶皂素基三位一体新型环保膨胀型阻燃剂。采用傅里叶红外分析技术对阻燃剂进行了结构表征,采用综合热分析仪对阻燃剂的热降解性能进行了研究。结果表明,茶皂素与聚磷酸铵、季戊四醇发生反应,生成聚磷酸酯类茶皂素基膨胀型阻燃剂,且该阻燃剂具有良好的热稳定性,降解热释放较小,高温残留率高,最终的质量残留率高达30.77%。将制备阻燃剂用于阻燃涂料中,并采用氧指数测试仪和锥形量热仪研究了阻燃涂料的阻燃性能和热解性能。研究表明,茶皂素基三位一体膨胀型阻燃剂能显著提高涂料的阻燃性能,阻燃涂料的氧指数值高达34.2%,耐火时间为11.1 min,且锥形量热实验中,该阻燃涂料试样的平均热释放速率（m-HRR）为36.18 kW/m2,总热释放量（THR）为5.25 kJ/m2,平均有效燃烧热（m-EHC）为5.11 kJ/kg,与含复合型阻燃剂的阻燃涂料试样相比,阻燃性能得到极大提高。该制备阻燃剂不含卤素,集三源一体,具有阻燃性能优越,相容性能良好,高效环保等优点。     

基于锥形量热仪试验的生物质基阻燃涂料阻燃抑烟性能评价

为了分析评价茶皂素生物质基环保膨胀阻燃涂料的阻燃抑烟性能,通过锥形量热仪(CONE)试验研究了2种不同方法制备的茶皂素环保膨胀阻燃涂料试样的热释放、烟释放等阻燃产烟性能指标。研究结果表明,反应型茶皂素膨胀阻燃涂料具有优越的阻燃性能,且生烟量少,有效降低火灾的危害程度,但由于膨胀碳层的形成使得燃烧不完全,CO释放量增加;复合型茶皂素膨胀阻燃涂料有一定的阻燃效果,能延迟烟气产生,但烟气和热量释放量较大。     

膨胀型无卤阻燃环氧树脂的制备及性能

采用新型磷系阻燃剂(FR)与聚磷酸铵组成的膨胀型阻燃剂(IFR)制备了膨胀型无卤阻燃环氧树脂(EP)材料.通过氧指数、热失重和扫描电镜等研究IFR对环氧树脂的阻燃性能、热降解行为及微观结构的影响.结果表明:加入IFR使材料的阻燃性能明显提高,IFR/EP的氧指数达到37.6%.600℃时IFR/EP的残炭量较纯EP从21.24%增至43.08%.扫描电镜观察发现.经IFR阻燃的EP在燃烧时形成了由封闭孔洞构成的均匀闭孔结构炭层,表明IFR对EP材料具有良好的膨胀阻燃效果.     

透明膨胀型阻燃涂料的阻燃性和抑烟性研究

以三聚氰胺甲醛树脂（ MF）为基体,以苯基膦酸（ PPOA）、新戊二醇（ NPG）、 N,N-二甲基甲酰胺（ DMF）为膨胀阻燃剂（ IFR）制备透明膨胀型阻燃涂料,并通过添加聚乙二醇（PEG）进一步提高该涂料的性能。利用极限氧指数（ LOI）测试、建材烟密度测试和热重分析仪（ TG）研究了该涂料的阻燃性、生烟量和热稳定性,并使用扫描电子显微镜（SEM）观察涂料燃烧后的炭层形貌。结果表明： IFR能显著提高纯 MF的阻燃和抑烟性能;在此基础上添加 PEG可进一步提高该涂料的阻燃抑烟能力。当 IFR与 PEG的添加量分别为 40%、5%时,该涂料的阻燃、抑烟性最佳,其 LOI值达到 27.4%,烟密度等级为 27.15,且在该添加比例下可以使涂料在燃烧过程中具有较好的膨胀成炭能力。     

TPP/EG在软质聚氨酯泡沫中协同阻燃作用的研究

采用磷酸三苯酯(TPP)和可膨胀石墨(EG)进行复配,通过一步法发泡工艺制备了具有阻燃性能的软质聚氨酯泡沫(FPUF)。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧和烟密度测试对FPUF的阻燃性能进行研究,探索了TPP与EG之间的协同阻燃作用。结果表明:TPP与EG之间存在一定的协同增强FPUF的阻燃性能。当TPP/EG配比为1/3、复配型阻燃剂用量为30份时,阻燃FPUF的LOI值达到25%。同时,复配型阻燃剂添加到FPUF中还能降低有焰燃烧时间,并起到一定的抑烟作用。     

膨胀型阻燃剂包覆EPS泡沫的阻燃抑烟性能

采用树脂包覆法,用蜜胺树脂和聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺组成的膨胀型阻燃剂制备无卤阻燃发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫,研究膨胀阻燃剂对EPS泡沫的阻燃性能、抑烟性能及力学性能的影响。结果表明,膨胀阻燃剂可以有效提高EPS泡沫的阻燃性能和抑烟性能,极限氧指数最高可提高到30.6%,UL-94达到V-0等级,生烟量下降35%,EPS泡沫的冲击强度也得到提高。     

微胶囊聚磷酸铵的制备及阻燃环氧树脂的性能研究

采用三聚氰胺甲醛树脂预聚物通过原位聚合法制备了微胶囊聚磷酸铵阻燃剂(MAPP),利用扫描电镜观察到MAPP颗粒表面包覆了一层树脂。采用热重分析法、垂直燃烧法和氧指数法研究了聚磷酸铵(APP)和MAPP阻燃环氧树脂材料的热性能及阻燃性能。结果表明:与APP相比,MAPP阻燃环氧树脂的最大失质量温度、残炭量以及阻燃性能均显著提高。添加10%APP或MAPP的环氧树脂材料的氧指数均大于27.0%,阻燃性能均达到UL 94 V-0级,且MAPP样条燃烧后可形成膨胀炭层。相比于APP,MAPP阻燃材料的力学强度均有所改善,当阻燃剂填充10%时材料的拉伸强度从32.6 MPa提高到35.7 MPa,冲击强度从10.8 kJ/m2提高到11.6 kJ/m2,均高于纯环氧树脂材料的力学强度。     

复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯(PUR-R)泡沫塑料,研究了复合阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、可膨胀型石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)对PUR-R泡沫塑料阻燃性能的影响,采用正交试验确定了复合阻燃剂的最佳配比。用极限氧指数(LOI)测定仪、烟密度测定仪和万能试验机测定了阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI、烟密度等级和压缩强度,结果表明,当DMMP,TCPP,EG,ATH的质量比为2∶2∶3∶3时,在25份聚醚多元醇中添加12份复合阻燃剂,制备的阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI达26.3%,烟密度等级为77.63,压缩强度为0.18 MPa,阻燃PUR-R泡沫塑料具有良好的综合性能。     

用于PE、PP及PU的新型膨胀阻燃剂

膨胀型阻燃剂受热时能生成均匀的炭质泡沫层,具有良好的隔热、阻燃和抑烟作用,现已广泛用于涂料及塑料。本文介绍两类可用于阻燃塑料的膨胀型阻燃剂,将其用于PE及PP,可使材料氧指数达到30左右,阻燃性达到UL94V—0级,生烟量与未阻燃材料相同,密度仅比未阻燃材料提高10—15％。文中列有多种阻燃PE、PP及PU的配方与性能。     

阻燃环氧树脂胶黏剂的研制

采用以KH-560硅烷偶联剂包覆三聚氰胺多聚磷酸酯（MPP）为阻燃剂,以环氧树脂E-44为基体,制备阻燃环氧树脂胶黏剂。通过对所制得胶黏剂进行剪切强度测试、热失重测试以及阻燃性能测试,研究了包覆阻燃剂对环氧树脂胶黏剂力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,采用包覆处理MPP为阻燃剂制备的阻燃环氧树脂胶黏剂综合性能较好,其剪切强度为19．9MPa,氧指数为31．2。最佳配方为100份环氧树脂、30份阻燃剂、30份固化剂、温度为70℃。