无卤复配阻燃剂对有机黏土/埃洛石/天然橡胶复合材料性能的影响

将氨基磺酸胍（GAS）和磷酸三聚氰胺（MPP）进行复配作为阻燃剂制备有机黏土（OC）/埃洛石（HNTs）/天然橡胶复合材料,通过力学性能测试、扫描电子显微镜、极限氧指数（LOI）及热重分析研究了OC、HNTs、复配阻燃剂及其用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响规律。结果表明,当OC和HNTs并用时可同时提高复合材料的力学性能和阻燃性能;随着GAS/MPP复配阻燃剂用量的增加,复合材料的LOI和残炭量增加,最大热分解速率和力学性能下降,分散相态变差;在无卤复配阻燃体系中,阻燃剂总加入量为20份（质量）时可最大限度保持复合材料的力学性能和阻燃性能。     

凹凸棒土增强EVA/NBR阻燃复合材料的性能研究

以氢氧化镁（MH）和红磷（RP）为阻燃剂（FR）制备了乙烯醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)阻燃复合材料,并将凹凸棒土（AT）引入到EVA/NBR阻燃复合材料中,以提高其力学性能、耐油性、燃烧性能及热稳定性。结果表明,含有10 份（质量份,下同）AT的阻燃复合材料,其拉伸强度为10.4 MPa,断裂伸长率为627.1 %;浸油后拉伸强度变化率从-29.3 %降低到-13.2 %,断裂伸长率变化率从-25.2 %降低到-8.6 %,且质量增大变化率从10.7 %降低到3.4 %;极限氧指数达到了32.2 %,UL 94垂直燃烧从无等级提高到V 0级;700 ℃时残炭量从29.3 %提高到35.6 %;浸油前后断面观察发现,加入AT后阻燃复合材料的断面更加致密。     

埃洛石纳米管对线形低密度聚乙烯的改性作用

采用天然纳米材料埃洛石纳米管（HNTs）通过普通的塑料加工方法制备了线形低密度聚乙烯/埃洛石（LLDPE/HNTs）纳米复合材料,研究了用偶联剂KH550改性HNTs前后纳米复合材料的力学性能、阻燃性能和热稳定性.结果表明：HNTs的加入能明显提高LLDPE的阻燃性能,增加LLDPE的拉伸强度,但引起冲击强度和5%～10%热失重温度的明显下降 用KH550改性HNTs能进一步提高HNTs的阻燃效果,并提高复合材料的冲击强度和热稳定性.     

埃洛石纳米管对PVC/CPE复合材料性能的影响

制备了PVC/CPE/埃洛石纳米管（HNTs）复合材料,研究了HNTs对PVC/CPE复合材料力学性能、微观形貌及热性能的影响.结果显示,HNTs对PVC/CPE材料的增韧效果与基体的韧性及HNTs的添加量有关.当基体韧性较低时,添加少量的HNTs可显著提高PVC/CPE的冲击强度,同时,材料的拉伸强度、弯曲强度和热性能也得到一定的提高.当m（PVC）∶m（CPE）∶m（HNTs）=100∶ 3∶3时,复合材料的冲击强度可达22.17 J/m2,为纯PVC基体树脂的3.4倍,复合材料的冲击断面较粗糙,HNTs在基体中分散较均匀.     

阻燃型丁腈橡胶/氯化聚丙烯橡塑复合材料的制备与性能研究

通过在丁腈橡胶(NBR)/氯化聚丙烯(CPP)橡塑复合材料中添加协同阻燃剂三氧化二锑,制备了阻燃型NBR/CPP橡塑复合材料,考察了三氧化二锑用量对NBR/CPP橡塑复合材料硫化特性、力学性能和燃烧性能的影响。实验结果表明:三氧化二锑的加入没有降低NBR/CPP橡塑复合材料的加工性能;当三氧化二锑用量为10.0份时,NBR/CPP橡塑复合材料的拉伸强度、300%定伸应力和邵氏硬度分别增加了15.7%、112%和10.9%;复合材料的氧指数(LOI)随三氧化二锑用量的增加逐渐增大,当三氧化二锑用量为2.5份时,复合材料氧指数为27.4%,达到自熄级阻燃效果。     

改性HNTs对UHMWPE力学性能、热学性能的影响

为进一步获得高性能的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料，以有机物乙酸钾为改性剂改性埃洛石纳米管（HNTs），制备杂化HNTs。通过熔融混合后模压的方式制备不同改性HNTs含量的UHMWPE/HNTs纳米复合材料。研究改性剂对HNTs结构的影响及改性HNTs对复合材料力学性能与热稳定性的影响。结果表明：乙酸钾增加了HNTs的层间距，弱化分子内的作用力。改性HNTs的用量为3 g时，复合材料的拉伸强度最大，为25.5 MPa。改性HNTs用量5 g时，复合材料的断裂伸长率和冲击强度较未加入HNTs时分别下降了20%和3.3%；弯曲强度和维卡软化点较未加入HNTs时分别提高1 MPa、3.5℃。改性HNTs的加入提高了UHMWPE的热稳定性及部分力学性能。     

聚丙烯/埃洛石纳米管复合材料的力学及阻燃性能

通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/埃洛石纳米管(PP/HNTs)复合材料,并表征了复合材料的力学性能、界面性能和阻燃性能。结果表明,HNTs对阻燃PP发挥进一步阻燃作用,当HNTs含量为2 %时,其极限氧指数可达32.0 %,较阻燃PP提高了2 %;其垂直燃烧性能可达UL 94 V-0级;尤其重要的是,HNTs的加入显著提高了材料的力学性能,含2 %HNTs的复合材料的综合性能最佳,冲击强度为5.4 kJ/m2,拉伸强度为36.5 MPa,弯曲强度为41.4 MPa。     

化学交联EVA/NBR阻燃复合材料的燃烧行为及力学性能

以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）/丁腈橡胶（NBR）为主体,氢氧化镁[Mg(OH)2）]和红磷（RP）为阻燃剂制备了无卤阻燃EVA/NBR复合材料,通过力学性能测试、热重分析以及燃烧行为表征（极限氧指数和锥形量热分析）研究了交联剂过氧化二异丙苯（DCP）以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）对EVA/NBR复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,含有10份相容剂EVA-g-MAH的交联材料,其拉伸强度可达到17.4 MPa,断裂伸长率可达到1236 %;材料的热分解温度从321.6 ℃提高到327.0 ℃,残炭量从10 %提高到了32.1 %;极限氧指数达到33.5 %且热释放速率峰值从941 kW/m2降到了690 kW/m2;通过扫描电子显微镜对复合材料的断面形貌进行了观察分析,发现材料断裂表面填料分散均匀。     

埃洛石对聚丙烯阻燃的影响及阻燃机理

三嗪成炭剂与聚磷酸铵(APP)复配为膨胀型阻燃剂(IFR),加入埃洛石纳米管(HNTs)形成膨胀型阻燃聚丙烯(PP)复合材料。结果表明:HNTs与IFR对阻燃PP有协同作用,当IFR添加量为17(质量份数,下同),HNTs分添加量为3,阻燃效果达到UL94 V-0级。分析PP/IFR/HNTs体系的阻燃机理,得出HNTs与APP有交联成炭作用,燃烧时能快速在材料表面形成炭层和熔融物,HNTs也起到骨架支撑作用,在两种相互作用下,使PP/IFR/HNTs具有优异的阻燃性能。     

正交实验法研究香蕉纤维/环氧树脂复合材料的性能

采用正交试验方法分别探讨了阻燃纤维含量、阻燃剂含量、阻燃剂配比、纤维长度对复合材料燃烧性能及力学性能的影响,采用极差分析方法对试验结果进行了分析,找出最佳的配方,然后与其它添加不同种类的阻燃剂的复合材料进行性能比较。结果表明,当纤维长度5mm、阻燃纤维质量为总质量的10%、阻燃剂质量为环氧树脂质量的40%、三聚氰胺焦磷酸盐（MPP）和季戊四醇（PER）配比为3∶1时,复合材料的拉伸强度为20.45MPa,氧指数为33.7,垂直燃烧达到UL94V-O级。燃烧性能和力学性能与环氧树脂相比较,有较为显著的提高,综合性能最好。在纤维长度、阻燃纤维含量、阻燃剂含量都相同的情况下,添加不同种类的阻燃剂,其中添加MPP和季戊四醇的复合材料性能最好。     

The Properties of Acrylonitrile-Butadiene Rubber (NBR) Composite with Halloysite Nanotubes (HNTs) and Silica or Carbon Black

The properties of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) composites were studied at five different compositions of NBR/HNTs/Silica or NBR/HNTs/CB (i.e., 100/5/0, 100/4/1, 100/3/2, 100/2/3, 100/0/5 parts per hundred rubber (phr)). The tensile strength and modulus (M100) of both composites decreased, whereas elongation at break increased and maximum torque with increasing the silica or carbon black content. However, both composites show opposite trends for cure time and scorch time, where NBR/HNTs/Silica composite exhibited an increasing trend, while NBR/HNTs/CB composite shows the decreasing trend. The rubber-filler interaction studies showed that carbon black is a more reinforcing filler than silica.     

超微细Mg(OH)2复合阻燃改性PP-R的研究

研制了超微细Mg(OH)2和少量的十溴联苯醚复配阻燃剂与无规共聚聚丙烯(PP-R)的填充共混复合材料,研究了复配阻燃剂的用量和硅烷偶联剂对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,复配阻燃剂用量的增加对材料拉伸强度有较明显的影响,用量在10份左右时缺口冲击强度达到最大;用硅烷偶联剂处理的填料可改善复合材料的各项性能。复配阻燃剂显著提高了复合材料的阻燃性能,在用量为15份时,氧指数达到27％;用量超过20份,垂直燃烧性为FV-1级。微量发烟。     

Synergistic flame‐retardant effect of halloysite nanotubes on intumescent flame retardant in LDPE

Synergistic flame‐retardant effect of halloysite nanotubes (HNTs) on an intumescent flame retardant (IFR) in low‐density polyethylene (LDPE) was investigated by limited oxygen index (LOI), vertical burning test (UL‐94), thermogravimetric analysis (TGA), cone calorimeter (CC) test, and scanning electronic microscopy (SEM). The results of LOI and UL‐94 tests indicated that the addition of HNTs could dramatically increase the LOI value of LDPE/IFR in the case that the mass ratio of HNTs to IFR was 2/28 at 30 wt % of total flame retardant. Moreover, in this case the prepared samples could pass the V‐0 rating in UL‐94 tests. CC tests results showed that, for LDPE/IFR, both the heat release rate and the total heat release significantly decreased because of the incorporation of 2 wt % of HNTs. SEM observations directly approved that HNTs could promote the formation of more continuous and compact intumescent char layer in LDPE/IFR. TGA results demonstrated that the residue of LDPE/IFR containing 2 wt % of HNTs was obviously more than that of LDPE/IFR at the same total flame retardant of 30 wt % at 700°C under an air atmosphere, and its maximum decomposing rate was also lower than that of LDPE/IFR, suggesting that HNTs facilitated the charring of LDPE/IFR and its thermal stability at high temperature in this case. Both TGA and SEM results interpreted the mechanism on the synergistic effect of HNTs on IFR in LDPE, which is that the migration of HNTs to the surface during the combustion process led to the formation of a more compact barrier, resulting in the promotion of flame retardancy of LDPE/IFR. In addition, the mechanical properties of LDPE/IFR/HNTs systems were studied, the results showed that the addition of 0.5–2 wt % of HNTs could increase the tensile strength and the elongation at break of LDPE/IFR simultaneously. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40065.     

硅酸盐纳米短纤维增强EVA复合材料的阻燃和力学性能

以氢氧化镁[Mg(OH)2]和微胶囊红磷（MRP）为阻燃剂制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）复合材料。通过极限氧指数、热失重分析和力学性能研究了硅酸盐纳米短纤维 (SNF) 以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）的加入对EVA阻燃性能和力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜对其断面形貌和残炭表面形貌进行了观察和分析。结果表明,加入适量的EVA-g-MAH可以提高复合材料的极限氧指数和力学性能,加入12份的EVA-g-MAH后,材料的拉伸强度可达到10.2 MPa,断裂伸长率达到521 %,极限氧指数为39%,垂直燃烧达到V-0级别;加入适量的SNF后,可以显著提高复合材料的拉伸强度,当添加20份的SNF后,复合材料各性能最优,拉伸强度为12.3 MPa,断裂伸长率为210 %,极限氧指数为38%,垂直燃烧达到V-0级别。     

水滑石/丁腈橡胶纳米复合材料的制备及性能研究

采用乳液复合法制备水滑石(LDHs)/丁腈橡胶(NBR)纳米复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:复合材料中LDHs均匀分散在NBR基体中;与NBR胶料相比,LDHs/NBR复合材料的物理性能和气体阻隔性能明显提高;当LDHs/NBR用量比为1/20且LDHs用量为1份时,LDHs/NBR复合母胶/溴化丁基橡胶并用胶的气体阻隔性能较好。     

丁腈橡胶/疏松型纳米氢氧化镁复合材料的性能

用气泡液膜法(GBLM)制备的疏松型纳米氢氧化镁(LN-MH)填充丁腈橡胶(NBR),研究了复合材料的阻燃性能、力学性能、抽提率、门尼黏度及交联密度。结果表明,随着LN-MH用量的增加,LN-MH对NBR具有显著的纳米增强作用,改善了复合材料的阻燃性能、力学性能、门尼黏度和交联密度,但对复合材料在甲苯中的抽提率无影响。     

Effect of halloysite nanotubes on thermal and flame retardant properties of polyamide 6/melamine cyanurate composites

In this study, polyamide 6 (PA6) with various contents of halloysite nanotubes (HNTs) and melamine cyanurate (MCA) were prepared by a twin‐screw extruder. The flame retardant and physical properties of PA6 composites were examined. X‐ray diffraction (XRD) patterns of PA6/HNTs and PA6/MCA/HNTs composites showed that HNTs as a nanoscale material dispersed in PA6 whether with MCA or not. Thermo gravimetric analyzer (TGA) results showed the presence of HNTs can improve thermal stability of PA6 and PA6/MCA composites. The incorporation of HNTs seemed to result the increase of crystallinity of PA6 and PA6/MCA composites from the differential scanning calorimetry (DSC) results. The combined of HNTs and MCA that leads to further improvements limiting oxygen index (LOI) value of PA6 to 31.7% exerted a positive effect on flame retardancy of PA6. What's more, some mechanical enhancements of PA6 with adding of HNTs were achieved and HNTs also made the tensile properties of PA6/MCA composites improved. POLYM. COMPOS., 36:892–896, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

阻燃,抗静电NBR／PVC热塑性弹性体的制备

用动态硫化法制备了具有阻燃、抗静电性能的丁腈橡胶／聚氯乙烯热塑性弹性体,研究了橡塑共混比、导电炭黑、阻燃剂、硫化剂用量以及返炼等对ＴＰＥ的导电性、阻燃性及力学性能的影响。结果表明,为得到综合性能较好的热塑性弹性体,较适宜的制备条件为ＮＢＲ／ＰＶＣ配比为６０／４０、导电炭黑用量为３０、氢氧化铝用量为４０、硫黄用量为１．３。