BDP阻燃PC/ABS及其纳米复合材料的阻燃性和热降解动力学

采用双螺杆挤出机挤出造粒制备了苯基双酚A二磷酸酯(BDP)阻燃的聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、PC/ABS有机蒙脱土(OMMT)和PC/ABS有机改性纳米二氧化(SiO2)3种复合材料,采用热重分析探讨了PC/ABS/BDP , PC /ABS/BDP/OMMTPC/ABS/BDP/SiO2复合材料的热降解动力学行为,以此分析其阻燃性能与热降解行为的关系。结果表明,加入纳米材料后,在质量损失8%以前,PC/ABS/BDP/OMMT和PC/ABS/BDP/SiO2纳米复合材料的活化能均低于PC/ABS/BDP的活化能,但质量损失8%以后,PC/ABS/BDP/OMMT和PC/ABS/BDP/SiO2复合材料的活化能均高于阻燃PC/ABS。在质量损失5%-75%范围内,PC/ABS/BDP/OMMT和PC/ABS/BDP/SiO2平均活化能分别为139.39KJ/mol和144.17KJ/mol,均高于PC/ABS/BDP的平均活化能(104.87 kJ /mol),说明添加纳米材料后,由于BDP与OMMT或SiO2的协同阻燃作用,降低了材料的热降解速率,增大了材料的热稳定性,这与氧指数测试、UL94V阻燃性能及热重分析得出的结沦一致。     

新型磷系阻燃剂四苯基(双酚-A)二磷酸酯阻燃PC/ABS的研究

利用自制的四苯基(双酚-A)二磷酸酯(BDP)及其复配体系制备了阻燃PC/ABS,研究了阻燃PC/ABS的力学性能、氧指数(LOI)和垂直燃烧测试性能(UL94)、材料的阻燃性能和烟气释放。结果表明:采用15%的BDP阻燃PC/ABS,材料的冲击强度下降了12.82%,LOI达到30.0%,UL94阻燃性能达到V—0级,平均热释放速率(av-HRR)和最大热释放速率(pk-HRR)分别下降了35.84%和31.17%,点燃时间(TTI)延长18s,火势增长指数(FGI)下降了46.72%,比消光面积(SEA)上升了6.68%;采用BDP/APP复配阻燃PC/ABS,材料的冲击强度最大降幅为33.33%,LOI最大可达30.1%,UL94阻燃性能由V—0级降为V—1级,av-HRR和pk-HRR最大分别下降40.89%和31.2%,TTI最大延长20s,FGI最大降幅为50.37%,SEA最大涨幅为11.14%;采用BDP/纳米SiO2复配阻燃PC/ABS,当纳米SiO2的添加量为7%时,材料的冲击强度上升了5.13%,LOI达到31.1%,UL94阻燃性能达到V—0级,av-HRR和pk-HRR分别下降了43.18%和4069%,TTI延长20s,FGI降幅为59.12%,平均比消光面积(av-SEA)涨幅为8.09%,6min内av-SEA下降6.92%,(6min总发烟指数)TSPI6min下降5.54%,阻燃、抑烟效果最佳,对PC/ABS材料的力学性能影响最小。     

纳米二氧化硅阻燃环氧树脂研究

采用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅(SiO2)进行表面改性,制备有机改性纳米二氧化硅(O-SiO2),并与环氧树脂(EP)合成EP/O-SiO2纳米复合材料。利用TG、UL-94垂直燃烧测试和锥形量热测试(CCT)等对EP复合材料的力学性能和阻燃性能进行研究。结果表明:一定量的O-SiO2可以提高复合材料的弹性模量,O-SiO2的添加量为10%时,复合材料的弹性模量最大;O-SiO2的加入可以改善EP的阻燃性能,添加量为20%时,复合材料的阻燃效果最好。     

纳米SiO_2/聚氨酯弹性体协同增韧增强环氧树脂的研究

采用力学性能测试,扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微(TEM)及动态力学性能分析(DMA)研究了纳米SiO2以及聚氨酯弹性体(PUR)对环氧树脂(EP)的改性效果。结果表明,纳米SiO2质量分数0.3%时可同时增韧、增强EP。纳米SiO2与PUR有协同增韧增强EP的作用,纳米SiO2质量分数0.3%,PUR质量分数20%时,纳米SiO2/PUR/EP三元复合材料的冲击强度比纯EP,纳米SiO2/EP及PUR/EP体系分别提高110%,11%和7%;弯曲强度分别相应提高21%,5%和15%。改性体系的断口形貌呈现明显的韧性断裂,表明纳米SiO2颗粒较均匀分布在基体中。三元复合材料的储能模量和玻璃化转变温度(T g)高于PUR/EP二元体系,损耗峰明显宽化。     

环氧树脂纳米阻燃材料研究进展

综述了目前环氧树脂纳米阻燃材料的制备方法,介绍了环氧树脂/层状硅酸盐纳米阻燃材料和环氧树脂/SiO2纳米阻燃材料的优异性能并展望了环氧树脂阻燃材料的应用前景。     

EP/CF/纳米SiO2复合材料激光作用下的性能研究

在环氧树脂(EP)中添加纳米SiO2空心微球,制备添加不同比例纳米SiO2的EP浇注体和EP/碳纤维(CF)复合材料.经热重(TG)分析仪测试,发现添加纳米SiO2后EP的耐热性能明显提高,其中纳米SiO2质量分数为10%时其耐热性能最好;对有、无纳米SiO2的EP浇注体和EP/CF复合材料层板进行强功率激光辐照试验,结果表明,添加纳米SiO2空心微球能明显提高复合材料在激光作用下的抗烧蚀和隔热性能.     

纳米SiO2对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以纳米SiO,为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和茏状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP).研究纳米SiO2用量对PP阻燃性能和协效作用的影响.结果表明:添加少量的纳米SiO2可提高PP的阻燃性能;当纳米SiO2添加量为1%时,阻燃PP的氧指数达28.5%.TGA和FTIR分析及SEM和体式显微镜观测结果表明:添加少量的纳米SiO2可促进体系成炭,稳定炭层,从而提高材料的阻燃性能.     

纳米SiO_2/环氧树脂灌封材料的制备和力学性能研究

以经偶联剂处理的纳米SiO2作为增强材料,制备了纳米SiO2/环氧树脂(EP)灌封材料。研究了不同纳米SiO2含量对灌封材料力学性能的影响。结果表明:当纳米SiO2/EP灌封材料中w(纳米SiO2)=4%时,灌封材料的冲击强度和弯曲强度达到最大值,并且分别比纯EP固化物提高了117%和109%;经硅烷偶联剂处理的纳米SiO2,在EP中的分散性得到有效改善,从而对纳米SiO2/EP灌封材料具有较好的增强、增韧效果。     

芳香族双磷酸酯复配体系阻燃PPO/HIPS的制备与阻燃性能

采用芳香族双磷酸酯如双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)和间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP),分别与纳米二氧化硅(n-SiO2)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配制备了阻燃PPO/HIPS和阻燃PPO/HIPS纳米材料.利用氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL94V)、热失重分析(TGA),锥形量热仪(CONE)等技术探讨了复配体系对PPO/HIPS的阻燃作用和阻燃机理.实验结果证明采用复配体系阻燃的PPO/HIPS取得了很好的效果.在相同添加量的情况下RDP比BDP较优.材料氧指数最高达到了35.0%,具UL944 V-O阻燃级.     

三溴苯酚/环氧树脂活性阻燃体系的增韧研究

活性阻燃剂2,4,6-三溴苯酚(TBP)在环氧树脂(EP)酸酐固化物中具有较好的阻燃效果,TBP用量在20phr左右时固化体系可以达到自熄。当TBP与三氧化二锑(Sb2O3)配合使用时,由于协同效应,同时发挥气相阻燃作用和凝聚相阻燃作用,其阻燃效果更佳。而平均粒径为100nm的丁苯吡弹性纳米粒子(VSBENP)能明显增韧TBP/EP活性阻燃体系,同时还可提高其耐热性;用量控制在15phr时增韧效果最好,其冲击强度比未添加增韧剂时增加了112%,当其用量大于25phr时,过多的纳米粒子易于结团,难以充分发挥其纳米效应,导致增韧效果减弱。     

阻燃LGFPP的阻燃性能研究

将有机蒙脱土(OMMT)和水滑石(LDH)分别与膨胀阻燃剂(IFR)构成阻燃体系,对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料进行阻燃改性,通过极限氧指数(LOI)和锥形量热仪(CONE)测试,对比研究了两种体系阻燃LGFPP的阻燃性能及阻燃机理。结果表明:当OMMT质量分数为2%时,复合材料的LOI达到最大值24.2%,且垂直燃烧达到了UL-94 V-0级;当LDH质量分数为1%时,LOI达到最大值23.3%,而垂直燃烧等级仍为V-1级。以炭层阻隔的IFR/OMMT体系比以稀释阻燃的IFR/LDH体系更加有效地改善LGFPP的阻燃性能。     

膨胀型阻燃剂阻燃环氧树脂的阻燃性能及影响因素

研究了季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐微胶囊化的多聚磷酸铵（KDIFR）、三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊化的多聚磷酸铵（MAPP）和多聚磷酸铵（APP） 3种膨胀型阻燃剂,及引入硼、铝元素对膨胀型阻燃环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,采用极限氧指数法和水平燃烧法测试材料的燃烧性能。结果表明,3种阻燃剂中APP的阻燃效果最好,当APP/EP为0.3（质量比,下同）时,其极限氧指数为32.2 %,达到难燃级水平;在EP/APP中引入铝元素或硼元素可使阻燃效果提高,硼、铝共存时阻燃效果更加突出,加入APP总量0.8 %的硼酸铝可使EP/APP的自熄时间由48 s降为24 s;热分析结果表明,APP热分解吸热恰与EP的热降解产物燃烧放热相匹配,这是使EP/APP的阻燃性能提高的主要原因;在EP/APP中引入硼和铝元素可明显促进EP/APP成炭,起到协同阻燃作用。     

膨胀型阻燃体系阻燃LDPE性能的研究

比较了Ⅰ型聚磷酸铵(n>30)和Ⅱ型聚磷酸铵(n>1000)的基本性质及其阻燃低密度聚乙烯复合材料的力学性能和阻燃性能,研究表明:聚磷酸铵(APP)提高了复合材料的氧指数LOI,延缓复合材料的分解,但会造成复合材料力学性能的下降,这一点不因APP种类而改变。然而,聚磷酸铵的表面改性会改善APP在LDPE中的分散,提高二者的相容性,有利于复合材料力学性能的提高。     

含磷三嗪环低聚物阻燃PP的阻燃性研究

利用含磷三嗪环低聚物(PMPT)及其复合阻燃剂制备阻燃聚丙烯(PP),探讨了PMPT和多聚磷酸胺/季戊四醇(APP/PER)/PMPT的用量对阻燃PP极限氧指数、燃烧参数的影响,并用扫描电子显微镜观察了剩余炭层的微观形貌,推测了阻燃剂PMPT的阻燃机理.结果表明,随着阻燃剂PMPT用量的增加,阻燃PP的氧指数逐渐增大;APP,PER,PMPT三者有很好的协同阻燃作用;PMPT阻燃机理遵循凝聚相阻燃机理.     

无卤阻燃剂复配阻燃HIPS的性能研究

研究了不同配比的红磷阻燃母料(RPM)与氢氧化镁(MH)协同阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)体系的阻燃性能和机械性能。并选取最佳红磷阻燃母料与氢氧化镁的配比,再分别与其他无卤阻燃剂如酚醛树脂、氧化锌、氰尿酸三聚氰胺盐、有机纳米蒙脱土复配来共同阻燃HIPS,并分别对其体系的机械性能和阻燃性能进行了研究。结果表明,在RPM/MH质量比为1,总质量分数为30%时,与7%的酚醛树脂或有机纳米蒙脱土复配,都可以使阻燃HIPS材料达到1.6 mm UL94的V-1级。     

氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂的合成与阻燃性研究

本文对新戊二醇、溴素、三氯氧磷和环氧乙烷等为原料合成了氯溴代烷基磷酸酯阻燃剂－３－溴－２,２－二甲基丙基－２－溴乙基－２－氯乙基磷酸酯（ＣＢＡＰ－９１２）,探索了温度、时间、原料配比,催化剂用量等反应条件对产率的影响。用化学方法,ＦＴＩＲ、ＴＧ等方法对该合成产物的性能和结构进行了表征。并研究了该阻燃剂在不饱和聚酯树脂和聚氯乙烯中的阻燃性,结果表明其上有良好的阻燃性能。     

磷-硅阻燃剂在膨胀型阻燃聚丙烯中的应用研究在

采用一种新型含磷硅高分子阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)、多聚磷酸密胺(MPP）复配成膨胀型阻燃剂(IFR),并对聚丙烯(PP)进行阻燃。当APP/MPP/EMPZR质量比为15/10/15时,所制得的复合材料的氧指数达到33.0 %,垂直燃烧达到UL 94 V 0级;与纯PP相比,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都没有下降;热失重分析表明,阻燃PP材料在600 ℃时的残炭量为21.14 %,成炭率显著提高;扫描电镜对残炭形貌的表征以及氧指数测试前后阻燃PP材料的红外图谱分析证实了EMPZR与APP、MPP在PP中有良好的协效阻燃作用。     

丙烯酸酯聚合物阻燃剂

从有机磷系阻燃剂、有机卤系阻燃剂、无机阻燃剂、聚合物型阻燃剂等方面综述了丙烯酸酯聚合物用阻燃剂的制备方法、性质和用法。