超疏水三嗪系膨胀阻燃剂的制备及其应用

采用硅树脂对三嗪系膨胀阻燃剂(IFR)进行表面包覆改性,并通过静态接触角测试对其进行了润湿性能表征。然后将改性前后的IFR分别添加到聚丙烯(PP)中制备了阻燃PP材料,并测试研究了该材料的阻燃性能、力学性能及耐水性。结果表明:当硅树脂的包覆量为5%时,改性IFR的接触角由改性前的0°上升到了151.3°,表现出超疏水性能。与未改性IFR阻燃的PP材料相比,由改性IFR得到的阻燃PP材料,其阻燃性能略有降低,但阻燃剂与聚合物的相容性以及阻燃PP的力学性能有所改善;同时阻燃PP的耐水性能显著提高,其阻燃剂的水抽出率大大降低。当阻燃剂添加量为20%时,未改性IFR阻燃的PP材料,其阻燃剂抽出率为3.71%,且耐水性测试后材料的阻燃性能明显下降;而改性IFR阻燃的PP材料,其阻燃剂抽出率仅为0.38%,且耐水性测试后材料的阻燃性能基本保持不变,表现出优良的耐水性能。     

膨胀型阻燃剂的疏水改性及对水性阻燃涂料性能的影响

为了提高水性阻燃涂层的耐水性,以环氧树脂(EP)作为包覆材料,分别采用单一组分和混合组分改性两种工艺对阻燃剂〔聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)〕进行包覆改性,制备出了改性阻燃剂及水性阻燃涂层。借助FTIR分析阻燃剂表面基团;采用SEM观察其微观结构;测量阻燃剂的接触角,并对其粒度分布进行统计;借助TG对阻燃剂及水性阻燃涂层进行测试;并参考国标GB/T1733—1993对涂层耐水性进行了测试。结果表明:两种工艺制备的阻燃剂其表面均包覆EP,且EP用量为阻燃剂质量的15%时,疏水效果达到最佳;阻燃剂经改性后其溶解度降低,接触角增大,使水性阻燃涂层耐水性显著提高,且阻燃剂采用混合组分改性效率更高;聚磷酸铵与EP发生交联生成不饱和富碳结构,加固残炭碳骨架的稳定性及增加涂层残余物的质量。     

聚磷酸铵阻燃剂表面改性研究进展

总结了近年来针对无机阻燃剂聚磷酸铵（APP）表面改性研究的进展。综述了通过对APP进行表面处理以及微胶囊化等手段,进而提高改性APP疏水性以及抗水解能力,降低APP水溶性等工作的研究进展。重点论述了通过偶联剂处理、微胶囊化及溶胶凝胶处理等手段对APP耐水性能的改善。结果表明,通过对APP进行表面改性处理能明显提高APP的耐水性能,改善APP与聚合物基体之间的相容性及其阻燃性能,降低阻燃剂的添加对基体力学性能及加工性能等造成的不利影响,可以进一步拓展APP的应用领域。     

大分子含磷-氮阻燃剂阻燃聚乙烯的性能研究

将大分子含磷-氮阻燃剂三聚氰胺四亚甲基硫酸膦齐聚物(MTMPSO)与聚磷酸铵(APP)复配得到的膨胀阻燃体系(IFR)添加到聚乙烯(PE)中制备成阻燃型PE材料(IFR-PE),研究了材料的阻燃性能、热降解行为、燃烧后的残炭形貌、力学性能及耐水性。实验结果表明:当IFR添加量为32%时,IFR-PE可通过UL 94V-0级,极限氧指数(LOI)达到了26%。热重分析(TGA)测试表明:800℃时,IFR-PE残炭率为23.4%,表明阻燃剂的添加大大提高了材料的成炭性能。扫描电镜(SEM)结果表明:IFR-PE燃烧后形成连续致密的炭层,能有效阻止热量传递和可燃气体的流动,提高了材料的阻燃性能。耐水性实验表明:IFR-PE的失重率仅为0.46%,具有很好的耐水性能。     

疏水膨胀型阻燃聚丙烯的制备及与La2O3的协效阻燃

采用四乙氧基硅烷（TEOS）作为改性修饰剂,分别对季戊四醇（PER）和聚磷酸铵（APP）进行表面改性,制备得到膨胀型阻燃剂（IFR）,对改性后的IFR进行了红外光谱及热失重分析等表征,确认了硅的引入;向改性阻燃剂中加入纳米氧化镧（La2O3）作为阻燃协效剂,然后与聚丙烯（PP）混合,制备了疏水性膨胀型阻燃PP;研究了改性前后复合阻燃剂对PP阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,改性后的阻燃体系表现出了较好的疏水性能,加入协效剂La2O3后,材料的阻燃性能和力学性能均较改性之前有所提高。     

聚磷酸铵膨胀阻燃剂在PE电缆护套料中的应用

以APP为主复配而成无卤膨胀阻燃剂(IFR),利用IFR对聚乙烯(PE)进行阻燃处理。研究了IFR的粒度、含水量、加工方法及表面处理对材料性能的影响。实验表明,通过材料的改性处理后可获得综合性能优越的无卤膨胀阻燃电缆护套料产品。     

无卤阻燃剂对聚乙烯复合材料性能影响的研究

采用聚磷酸铵(APP)与季戊四醇(PER)协效无卤阻燃聚乙烯(PE)复合材料,制备出不同膨胀阻燃剂用量的无卤阻燃PE复合材料,研究阻燃剂的添加量对材料性能的影响,并观察阻燃剂在复合材料中的分散状况。结果表明,随着增加体系中膨胀阻燃剂的添加量,材料拉伸性能与抗冲击性能变差,阻燃性能得到明显提高,阻燃剂的分散效果变差,团聚现象加重。     

微胶囊化膨胀型无卤阻燃聚丙烯的研究

对聚磷酸铵（APP）进行微胶囊化，复配了新型无卤膨胀型阻燃剂（IFR）。利用IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。对包覆APP和IFR阻燃PP体系的表面形态和性能进行研究。结果表明，包覆的APP粒度均匀致密；在PP中添加IFR阻燃剂不小于30份时，有明显成炭效果，获得良好的阻燃性能，UL-94阻燃级数为V-0。阻燃PP体系的热稳定性也得到提高。     

PE-HD/APP复合材料总体热稳定性作用与阻燃性能关系

采用聚磷酸铵（APP）对高密度聚乙烯（HDPE）进行填充改性,制备出APP不同含量的HDPE阻燃复合材料。通过水平-垂直燃烧仪与氧指数测定仪测试材料的阻燃性能,热重分析实验与复合材料总体热稳定性作用（OSE）评价材料的热稳定性能,研究材料总体热稳定性作用与阻燃性能间的关系。结果表明：OSE法能较好地衡量添加剂用量对复合材料热稳定性能影响情况,增加APP填充量有利于提高HDPE复合材料总体热稳定性与阻燃性能,提高HDPE复合材料的总体热稳定性有利于改善其阻燃性能。     

改性赤泥协同膨胀型阻燃剂阻燃聚乙烯

以聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和三聚氰胺（MEL）复配的膨胀型阻燃体系（IFR）为主要阻燃剂,表面改性后的赤泥（Ti-MRM）作为协效剂阻燃聚乙烯（PE）,采用熔融共混法制备PE基阻燃复合材料（PE/IFR-Ti-MRM）。通过热重分析仪（TGA）、垂直燃烧仪（UL-94）、极限氧指数测定仪（LOI）及扫描电镜（SEM）等对其热氧稳定性、燃烧等级、阻燃性能和残炭形貌进行了表征与分析。结果表明：加入改性赤泥的PE/IFR-Ti-MRM复合材料形成的炭层更加致密和连续,当最优配比时,复合材料的极限氧指数达到32.2,燃烧等级达到V-0级;而PE/IFR阻燃复合材料的极限氧指数只能达到27.5,燃烧等级为V-2级。     

超声协助蒙脱土分散于聚磷酸铵阻燃聚丙烯的研究

阻燃剂能够增强聚丙烯（PP）的阻燃性能,但也会降低其力学性能,因此对阻燃剂进行改性以改善聚丙烯的力学性能显得至关重要。以传统的膨胀型阻燃剂（IFR）[由聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、三聚氰胺（MA）组成]为PP阻燃。在合成APP过程中引入有机蒙脱土（OMt）。APP围绕OMt形成,剥离OMt使其能够较好地分散在阻燃剂中。为使OMt更好地分散在阻燃剂中,在磷酸氢二铵（DAP）、尿素（UREA）溶液中加入OMt,之后对溶液进行超声处理,蒸干后形成DAP-UREA-OMt与五氧化二磷反应生成APP。在PP中添加改性阻燃剂,有助于PP材料阻燃性能的提升与减缓力学性能的下降。当阻燃剂添加量为30%（阻燃剂添加量占总质量的质量分数）时,PP/IFR_APP/OMt复合材料的氧指数达到29.8%,通过V-0测试,拉伸强度为22.0 MPa,高出传统方法0.7 MPa。     

聚磷酸铵为主的膨胀型阻燃剂的协效研究进展

综述了近年来以聚磷酸铵（APP）为主的膨胀型阻燃剂用协效剂的开发和应用研究进展。介绍了膨胀型阻燃剂及其协效剂在高分子材料中的应用。重点论述了分子筛类的硅铝酸盐、金属氧化物及其盐类、金属氢氧化物、膨胀石墨等协效剂与膨胀型阻燃剂的协同阻燃机理。协效剂的加入能明显提高膨胀型阻燃剂的阻燃效率,减少了阻燃剂对基体性能造成的不利影响。同时,各类协效剂的成功开发为APP的表面改性和微胶囊化研究提供了有力的指导。     

HDPE/APP复合材料总体热稳定性作用与阻燃性能关系的研究

采用聚磷酸铵（APP）对高密度聚乙烯（HDPE）进行填充改性,制备出APP不同含量的HDPE阻燃复合材料。通过水平-垂直燃烧仪与氧指数测定仪测试材料的阻燃性能,热重分析实验与复合材料总体热稳定性作用（OSE）评价材料的热稳定性能,研究材料总体热稳定性作用与阻燃性能间的关系。结果表明：OSE法能较好地衡量添加剂用量对复合材料热稳定性能影响情况,增加APP填充量有利于提高HDPE复合材料总体热稳定性与阻燃性能,提高HDPE复合材料的总体热稳定性有利于改善其阻燃性能。     

MAPP阻燃EVA泡沫复合材料的制备及其性能

利用乙二胺（EDA）对聚磷酸铵（APP）进行改性,得到聚磷酸铵衍生物（MAPP）。采用MAPP、石墨（EG）和木粉（MF）复配的方式得到膨胀性阻燃剂,并与EVA复合得到泡沫复合材料。采用FT-IR、XRD、¹H NMR表征接枝效果,利用LOI和UL-94测试仪、锥形量热仪（CONE）、TG及SEM等分析材料的阻燃性能、残炭的形态及力学性能。结果表明：EDA已成功接枝在APP上,所形成的MAPP能够有效提高复合发泡材料的阻燃性能、减少热释放量;MAPP/EVA复合发泡材料的残炭层更加致密和完整,能够有效起到隔热、隔氧的作用;并且MAPP能够提高材料的耐水性及与EVA基体的相容性。当MAPP添加量为20%时,体系的LOI可达27.6%,且UL-94为V-0级别,拉伸强度、断裂伸长率分别可达1.282 MPa、236.40%,阻燃材料的综合性能达到最优。     

无卤膨胀型阻燃聚丙烯的性能研究

利用微胶囊化技术合成的新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂IFR对聚丙烯（PP）进行阻燃。考察了阻燃剂IFR中聚磷酸铵（APP）的微胶囊包覆效果以及阻燃剂IFR对PP的阻燃性能、力学性能、热稳定性以及表面形态等的影响。结果发现包覆后的APP粒度均匀致密，效果比较良好；在PP中添加的IFR阻燃剂质量分数达到30％左右时，有明显的成炭效果，氧指数达到32％，阻燃性能提高；力学性能下降也趋于平缓；且IFR与PP的界面相容性比较良好；阻燃PP材料的热稳定性也得到了提高。     

新型增韧阻燃酚醛树脂泡沫塑料的研制

以聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)为阻燃剂,聚乙二醇和玻璃纤维改性酚醛树脂为基体,制备改性阻燃酚醛泡沫塑料。通过对改性基体材料进行红外分析,对改性阻燃泡沫塑料进行扫描电镜、冲击强度、热稳定性以及阻燃性能测试,确定了聚乙二醇与复合阻燃剂用量对泡沫塑料性能的影响。结果表明:酚醛树脂100份,聚乙二醇12份,复合阻燃剂15份,制备的改性阻燃酚醛泡沫塑料具有优异的韧性和阻燃性能,其冲击强度为5.54 kJ/m2,达到B1难燃材料的标准。     

竹材液化墙体泡沫材料的阻燃改性

为提高竹材液化产物所制备的高轻发泡墙体材料的防火性能，分别采用材料内部添加和表面浸泡的方法进行阻燃改性，并评价不同阻燃剂及其添加量对发泡材料阻燃性能的影响。实验结果表明：在材料内部或表面添加选择的阻燃剂不会对材料自身形貌或组分产生明显影响，对材料的力学性能亦不会造成破坏，在材料内部添加3 g膨胀型凝胶-二氧化硅/聚磷酸铵核壳阻燃剂（MCAPP）后压缩强度达到了0.37 MPa，在材料表面浸泡聚硅氧烷后压缩强度达到了0.58 MPa，同时能提高材料的阻燃性能，在材料内部添加聚磷酸铵（M-APP）后极限氧指数提高到33.2%，比改性前提高3%。在材料表面浸泡膨胀型壳聚糖-蒙脱土-聚磷酸铵（CMAp）后点燃时间明显延长，极限氧指数最高达到了31.5%。     

聚磷酸铵与次磷酸铝的共微胶囊制备及其在阻燃聚丙烯中的应用

以三聚氰胺-甲醛树脂（MF）为囊材、聚磷酸铵（APP）和次磷酸铝（AHP）为芯材，制备出共微胶囊化阻燃剂M（A-A）。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜及溶解度测试等方法来表征MF的包覆效果；采用垂直燃烧测定仪、极限氧指数仪和锥形量热仪等设备考察M（A-A）对聚丙烯（PP）的阻燃效果；通过冲击和拉伸实验对复合材料的力学性能进行表征。结果表明，MF树脂成功包覆并有效提高了A-A的耐水性能；添加相同质量的M（A-A）和A-A，前者明显降低热释放速率（R_HRR）和总热释放量（H_THR），对PP的阻燃效果更好。添加阻燃剂后，复合材料的冲击强度先提高后降低，经过微胶囊化处理的阻燃剂对材料的拉伸性能损伤更小。     

无卤阻燃抑烟ABS材料的制备及性能研究

采用熔融共混法,以二乙基次膦酸铝（ADP）为主阻燃剂,聚磷酸铵（APP）为协效阻燃剂,对丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物（ABS）实现了良好的阻燃抑烟改性。利用极限氧指数测定仪、烟密度测试箱和锥形量热测试仪对复合材料的燃烧性能进行了测试,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪等分析表征了复合材料的微观结构和热性能。结果表明,当ABS/ADP/APP质量比为100∶16∶4时,复合材料的极限氧指数（LOI）可提高到29 %,烟密度等级下降到68.5,火点指数（FPI值）提高到0.215 s/（kW·m^-2）;复合材料在燃烧过程中会分解产生磷氧自由基,抑制基体燃烧的链式反应,并在材料表面形成大量细小空穴、膨胀疏松的炭层,取得了气相阻燃和凝聚相阻燃之间的良好协效。     

膨胀型阻燃剂对聚丙烯性能的影响

选用尼龙6（PA6）／聚磷酸铵（APP）／三聚氰胺（MEL）制成膨胀型阻燃剂,讨论了阻燃剂各组分对聚丙烯力学性能的影响;并对制得的阻燃聚丙烯进行了热重分析（GTA）和氧指数等其他阻燃性能的测试,最终获得具有一定阻燃性能、力学性能良好的膨胀型阻燃聚丙烯材料的配方。