用季戊四醇基化学成炭剂-三氧化二锑-十溴二苯乙烷协同阻燃天然橡胶

用垂直燃烧仪、氧指数仪、马弗炉和锥形量热仪等考察了季戊四醇基化学成炭剂（FR 600）-三氧化二锑-十溴二苯乙烷协同阻燃天然橡胶的阻燃性能。结果表明,FR 600-三氧化二锑-十溴二苯乙烷有明显的协同阻燃效应。与三氧化二锑-十溴二苯乙烷阻燃的天然橡胶相比,FR 600的加入不仅可以降低三氧化二锑的用量,而且所阻燃天然橡胶的极限氧指数和垂直燃烧等级进一步提高;在阻燃剂总用量为40份（质量）、FR 600/三氧化二锑/十溴二苯乙烷（质量比）为4/5/31时,天然橡胶的极限氧指数达27%,垂直燃烧等级为V-0级。与三氧化二锑-十溴二苯乙烷阻燃的天然橡胶相比,FR 600-三氧化二锑-十溴二苯乙烷协同阻燃天然橡胶的成炭率较高,平均热释放速率、峰值热释放速率和发烟总量较低,点燃时间及火灾性能指数较大。     

聚氨酯／蒙脱土复合阻燃硬质泡沫材料的研究

采用原位聚合法制备了蒙脱土阻燃硬质聚氨酯泡沫材料,并用多种添加型阻燃剂制备了阻燃聚氨酯硬质泡沫,同时尝试有机改性蒙脱土与添加型阻燃剂并用对聚氨酯硬质泡沫进行阻燃。用锥形量热仪测试了阻燃聚氨酯泡沫材料的燃烧性能,结果发现,材料的热释放速率、质量损失速率与纯聚氨酯硬质泡沫相比均显著降低,峰值热释放速率最多降低到纯硬质泡沫的55％,表明制备的泡沫材料具有较好的阻燃性。用X-射线衍射和扫描电镜分析了蒙脱土及有机改性蒙脱土的微观结构。通过分析材料的燃烧性能和燃烧残余物,探讨了其可能的阻燃机理。     

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。     

MPP阻燃硬质聚氨酯泡沫制备工艺

通过全水发泡技术制备硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺聚磷酸盐(RPUF/MPP)复合材料，并对其泡孔形貌、热稳定性、阻燃性能、烟释放特性进行研究，结果表明，RPUF/MPP复合材料初始分解温度与纯样相比，升高了18～26℃,热稳定性明显提升；50份MPP使复合材料极限氧指数达到24.4%,垂直燃烧达到UL 94 V-0级。RPUF/MPP50热释放速率峰值和总热释放仅为139 W/g和16.7 kJ/g,与纯样相比，分别降低了32.5%和28.3%。经过MPP改性，RPUF/MPP50最大烟密度及烟密度等级分别降低至32.10%和19.56。炭渣分析表明，MPP可以有效促进RPUF/MPP复合材料燃烧过程中致密炭层的形成，且炭层中石墨化成分比例明显提高，有利于其阻燃性能的提升。研究表明，MPP可以显著提升硬质聚氨酯泡沫火灾安全性能。     

聚氨酯硬质泡沫塑料/可膨胀石墨复合材料的阻燃研究进展

综述了近年来聚氨酯硬质泡沫塑料/可膨胀石墨复合材料的阻燃研究进展,详细介绍了该泡沫复合材料的制备方法、热解性能以及燃烧性能(包括极限氧指数、水平/垂直燃烧速率、热释放速率、CO/CO2生成量比值、成炭性)。分析了泡沫密度、可膨胀石墨含量及粒径、微囊包覆处理以及与其他阻燃剂复配使用对相应泡沫复合材料热稳定性及阻燃性能的影响,并对相关机理进行了深入的探讨。     

无卤阻燃聚乙烯的阻燃性能及热裂解分析

通过极限氧指数(LOI)和锥形量热法(Cone),考察了添加质量分数30%磷系阻燃剂1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR)的PE(阻燃PE)的阻燃性能。借助裂解-气相色谱质谱(PY-GC/MS)联用技术研究了纯PE及阻燃PE的热裂解产物结构以探讨其阻燃机理。结果表明:阻燃PE的LOI达到25.8%,平均热释放速率相对纯PE降低55.4%,呈现出良好的阻燃性能;PY-GC/MS分析表明,FR的加入没有改变PE热分解反应的机理,但FR的添加对PE的热裂解及燃烧反应具有较强的抑制作用。     

型阻燃环氧树脂复合材料的阻燃及燃烧特性

合成新型树状单分子磷-溴阻燃剂1,3,5-三(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂已内磷酰氧基)苯(FR),制备阻燃环氧树脂(EP)复合材料,利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)等方法研究FR对环氧树脂的阻燃性能及燃烧特性的影响.结果表明:当FR添加量为30%时,阻燃EP的LOI达到29.4%,垂直燃烧通过V-O级,其av-HRR,av-EHC,av-SEA及av-MLR较未阻燃EP分别降低87.5%、92.8%、90.8%和58.5%,呈现出良好地阻燃效果和抑烟性能;扫描电子显微镜(SEM)观测发现:阻燃EP燃烧后形成了均匀闭孔炭层.     

咪唑型离子液体对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响研究

研究了咪唑型离子液体阻燃硬质聚氨酯泡沫的可能性,分析了离子液体的种类、用量对硬质聚氨酯泡沫氧指数、水平燃烧速度、热分解性能的影响。结果表明,咪唑型离子液体对硬质聚氨酯泡沫有很好的阻燃效果,与1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)相比,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)的阻燃效果较好,氧指数随着离子液体的添加量增加而增加,当添加[BMIM]PF6质量分数为25%(相对组合聚醚)时,阻燃效果最好,可使氧指数达到24.2,水平燃烧速度降低,具有很好的自熄性。通过热分析可以看出,添加[BMIM]PF6离子液体后可以提高热分解温度,分解残留物增加,放热量大大减小,可有效抑制硬质聚氨酯泡沬的分解,提高其热稳定性。     

The Study in Effect of Imidazole Ionic Liquid on the Flame Retardancy of Rigid Polyurethane Foam

研究了咪唑型离子液体阻燃硬质聚氨酯泡沫的可能性,分析了离子液体的种类、用量对硬质聚氨酯泡沫氧指数、水平燃烧速度、热分解性能的影响.结果表明,咪唑型离子液体对硬质聚氨酯泡沫有很好的阻燃效果,与1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM] BF4)相比,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM] PF6)的阻燃效果较好,氧指数随着离子液体的添加量增加而增加,当添加[BMIM] PF6质量分数为25％(相对组合聚醚)时,阻燃效果最好,可使氧指数达到24.2,水平燃烧速度降低,具有很好的自熄性.通过热分析可以看出,添加[BMIM] PF6离子液体后可以提高热分解温度,分解残留物增加,放热量大大减小,可有效抑制硬质聚氨酯泡沫的分解,提高其热稳定性.     

三聚氰胺氰尿酸盐阻燃聚氨酯硬泡

将三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)作为阻燃剂,采用一步全水发泡法,制备一系列硬质聚氨酯泡沫/三聚氰胺氰尿酸盐复合材料(RPUF/MCA),采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧、烟密度测试、傅立叶红外光谱(FT-IR)及拉曼光谱表征,研究了MCA对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性及燃烧烟气密度的影响。研究表明,MCA能够显著提高RPUF/MCA的阻燃性能,30份的MCA使RPUF/MCA30达到UL-94 V-1级别,极限氧指数达到22.0%。热重测试结果表明,MCA的添加使成炭率降低;同时发现,MCA的添加降低了RPUF/MCA泡沫复合材料的初始热分解温度和复合材料的燃烧烟气密度,有效地提高了复合材料火灾安全性能。     

复配阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的影响

研究了甲基膦酸二甲酯(DMMP)、尿素(UC)、磷酸三乙酯(TEP)单独添加及复配使用对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)阻燃性能的影响。结果表明,UC与DMMP及TEP复配是气相和凝聚相双相协同阻燃机理的复合阻燃剂;UC与DMMP,UC与TEP复配阻燃RPUF,可达到垂直燃烧分级V0级;UC／DMMP复配使用,UC和DMMP含量分别为15%和25%时,其阻燃RPUF的氧指数最高,为27.3%,阻燃性能优于UC／TEP复配阻燃RPUF;复配阻燃RPUF的压缩强度比单独填充UC体系高,呈现协同作用。     

阻燃剂DOPO-FR的合成及阻燃聚氨酯的性能研究

以苯胺、苯甲醛、9,10二氢9氧杂10磷杂菲10氧化物（DOPO）为原料合成了一种新型阻燃剂9,10二氢9氧杂10磷杂菲10氧化物4\[(苯胺)甲基\]苯（DOPO FR）,并与磷酸三乙酯(TEP)、膨胀石墨(EG)复配制备了阻燃聚氨酯泡沫材料。采用红外光谱分析仪、核磁共振分析仪对DOPO FR的化学结构进行表征,并利用极限氧指数、热重分析仪等对阻燃聚氨酯泡沫材料进行性能分析。结果表明,DOPO FR质量为多元醇的20 %,聚氨酯泡沫材料的极限氧指数就可达24.7 %;DOPO FR的加入提高了聚氨酯泡沫的力学性能和热稳定性;EG、TEP、DOPO FR三者协同阻燃可使聚氨酯泡沫的极限氧指数达到32 %。     

新型P-Br阻燃剂对环氧树脂阻燃和力学性能的影响

研究了一种新型P-Br阻燃剂-1,3,5－三（5,5－二溴甲基－1,3－二氧杂己内磷酰氧基）苯(FR)的含量对环氧树脂(EP)的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当阻燃剂FR的含量为15 %（质量分数,下同）时,与纯EP相比,阻燃EP的极限氧指数从25.0 %提高到29.3 %,垂直燃烧通过UL 94 V-0级,火势增长指数从3.63 kW/(m2·s1)下降到0.77 kW/(m2·s1),放热指数从1.89 MJ/m2下降到1.34 MJ/m2,600 ℃残炭率从18.54 %升至29.02 %,呈现良好的阻燃效果,但力学性能有所下降,拉伸强度从62.04 MPa下降到39.81 MPa,冲击强度从13.46 kJ/m2 降到10.13 kJ/m2。     

双酚A双(磷酸二苯酯)/聚磷酸铵膨胀阻燃剂对环氧树脂阻燃性能研究

通过氧指数、垂直燃烧、热失重、锥形量热和电镜扫描等研究了由双酚 A 双(磷酸二苯酯)(BDP)与聚磷酸铵(APP)组成的膨胀型阻燃剂对环氧树脂的阻燃性能和阻燃机理。结果表明,BDP/APP 膨胀型阻燃剂对环氧树脂有较好的阻燃性能,使环氧树脂氧指数达到29.9%,垂直燃烧通过 UL94 V-0级,500℃残炭量达到34 8%,平均热释放速率下降70.7%,热释放速率峰值下降67.3%,有效燃烧热平均值下降24.1%。扫描电镜分析表明,经膨胀阻燃剂阻燃的环氧树脂燃烧后能够形成连续、致密、封闭、坚硬的焦化炭层。     

Halogen Free flame retardant rigid polyurethane foam with a novel phosphorus−nitrogen intumescent flame retardant

A novel phosphorous‐nitrogen containing intumescent flame retardant, toluidine spirocyclic pentaerythritol bisphosphonate (TSPB), was synthesized and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), nuclear magnetic resonance (NMR). Flame retardant rigid polyurethane foams (TSPB‐RPUF) were prepared by using TSPB. The flame retardancy of TSPB on rigid polyurethane foams (RPUF) was investigated by the limiting oxygen index (LOI), vertical burning test, thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM) and FTIR. The results showed TSPB exhibited better compatibility with RPUF and lesser negative influence on the mechanical properties of TSPB‐RPUF. When the content of TSPB was 30 pph, the LOI of TSPB‐RPUF could reach 26.5%, and a UL‐94 V‐0 rating was achieved. Furthermore, the TSPB‐RPUF exhibited an outstanding water resistance that it could still obtain a V‐0 rating after water soaking. TGA showed the charring ability of RPUF was relatively poor, However, the residual weight of TSPB‐RPUF was improved greatly. SEM and FTIR indicated the intumescent chars formed from TSPB‐RPUF were compact and smooth, which was a critical factor for protecting the substrate material from burning. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 39581.     

高阻燃透明PC材料性能的研究

分别考察和对比了四溴双酚A/焦锑酸钠、四溴双酚A/焦锑酸钠/磷酸三苯酯(TPP)阻燃体系、溴代聚碳酸酯齐聚物阻燃剂和磺酸盐类阻燃剂对透明聚碳酸酯(PC)的光学性能和力学性能的影响。结果表明,选用四溴双酚A/焦锑酸钠(用量5.0/2.0份)阻燃体系,阻燃透明聚碳酸酯(PC)的性价比高,阻燃级达到UL94V-0级,极限氧指数32%,缺口冲击强度26.5kJ/m2,拉伸强度50.2MPa,透光率80%以上。     

氮–磷协效阻燃聚酰胺66制备与性能

为改善聚酰胺66(PA66)的阻燃性能,以氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和磷系阻燃剂9,10–二氢–9–氧杂–10–磷酰杂菲–丁二酸(DDP)协效,将原位聚合法与共聚法结合,经熔融缩聚制备氮-磷协效阻燃PA66树脂。利用傅立叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、万能材料试验机、垂直燃烧仪和极限氧指数仪等研究阻燃PA66树脂的结构与性能。结果表明:随DDP含量的增加,阻燃PA66的相对黏度、熔点、结晶度和力学性能均呈下降趋势。当MCA含量为2%,DDP含量为4%时,阻燃PA66(FRPA66–4)的熔点、结晶温度和结晶度分别降至250.78℃,203.74℃,29.21%,FRPA66–4的拉伸强度和断裂伸长率分别下降为68.8 MPa和69.5%,比PA66降低了17.01%和17.46%。但PA66的阻燃性能得到改善,FRPA66–4的垂直燃烧测试达UL94 V–0级,极限氧指数为30.6%,阻燃效果良好。     

新型磷-氮膨胀阻燃剂在改性聚丙烯中的应用研究

采用自制干法合成的磷-氮膨胀型阻燃剂(磷酸酯三聚氰胺盐,IFR)复配聚磷酸胺(APP)和聚四氟乙烯(PT-FE)阻燃改性聚丙烯(PP),利用极限氧指数法、垂直燃烧法分析了阻燃PP的燃烧性能,通过热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对阻燃PP的热降解过程、燃烧性能、残炭结构进行了分析,并研究了燃烧过程中复配阻燃体系对PP的阻燃机理。结果发现,IFR、APP和PTFE之间具有明显的阻燃协效作用;当阻燃剂总添加量为24%(APP为6%、IFR为17.5%、PTFE为0.5%)(质量分数)时,阻燃PP的极限氧指数达到30.1%,垂直燃烧测试达UL 94V-0级;加入阻燃剂还能提高PP的热稳定性。     

Rigid polyurethane foams with halogen-free flame retardants: Thermal insulation,mechanical, and flame retardant properties

Rigid polyurethane foam (RPUF) composites with triphenyl phosphate (TPhP), aluminum trihydrate (ATH), and zinc borate (ZnB) alone, as well as their binary blends, were prepared via a one-shot process. The amount of flame retardant (FR) or FR blend was varied from 10 to 50% by polyol weight percentage, and the weight fraction of the blends was also fixed at 40%. The effects of additives on thermal insulation, mechanical, and flame retardancy properties of the composites were investigated. Thermal conductivity of the neat foam (RPUF) decreased from 22.53 to 21.04–21.58 mW m⁻¹ K⁻¹. The compressive strength of foams displayed an increase with increasing the amount of TPhP, ATH, and ZnB till 40% by weight. The limited oxygen index values of all foams increased and the flame spread rates of all foams significantly decreased. It was also observed that the flame was self-extinguished in some cases. The cone calorimeter test results indicated that the FR additives improved the flame retardancy of the RPUF. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 47611.