不同芳基磷酸酯与膨胀型阻燃剂复配阻燃PP的研究

采用间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)、双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)和异丙苯基磷酸酯(IPP)作为阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配阻燃聚丙烯(PP)。研究了芳基磷酸酯的种类对PP/IFR复合材料阻燃性能、热稳定性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明:芳基磷酸酯对PP/IFR复合材料具有一定的协同阻燃作用。当芳基磷酸酯用量为5.0%时,PP/IFR/TCP、PP/IFR/IPP、PP/IFR/RDP和PP/IFR/BDP复合材料的氧指数(OI)由PP/IFR的28.5%分别提高到29.5%、30.0%、30.5%和29.5%,垂直燃烧级别由UL 94V-1级提升至UL 94V-0级;同时,RDP和BDP可提高PP/IFR复合材料的热稳定性能,500℃时的残余率分别高达15.4%和12.9%。此外,RDP和BDP的加入有利于IFR粒子的分散,从而改善了材料的力学性能。     

热氧老化对无卤膨胀阻燃PP/LGF复合材料性能的影响

用熔融共混法制备了膨胀阻燃剂填充长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料,并采用热烘箱老化法,研究了140℃条件下不同热氧老化时间对复合材料热氧老化性能的影响。通过热分析、锥形量热、极限氧指数、垂直燃烧测试对其热解和燃烧性能进行了研究。结果表明,随着老化时间的延长,PP/LGF复合材料的极限氧指数值明显提高,且垂直燃烧等级基本保持不变;并且复合材料的热释放速率峰值、热释放速率平均值和总热释放速率值不断增大。热氧老化对PP/LGF复合材料的最大热失重速率所对应的温度无太大影响,但却显著降低了复合材料的起始分解温度。     

膨胀型阻燃剂阻燃PP/SBS/POE共混物的性能研究

研究了聚磷酸胺类膨胀型阻燃剂（AP）和磷酸酯膨胀型阻燃剂(NP)的用量对聚丙烯（PP）/苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）/乙烯-辛烯共聚物（POE）共混体系的力学性能、燃烧性能和遇水抗析出性能的影响。探讨了阻燃剂的析出机理,并从耐电压方面分析其在电线电缆领域应用的可行性。结果表明,NP具有更高的分解温度和残炭率。将AP与NP分别加入到PP/SBS/POE共混体系中,共混物的拉伸强度和断裂伸长率都降低,但阻燃性能提高。在相同添加量下,NP阻燃的共混物的拉伸强度和氧指数更高,而AP更能促进共混物成炭。AP和NP在热水浸泡过程中都会析出,析出过程是由表层向内部逐步析出的过程,析出量随着浸泡时间延长而增加。在相同的浸泡时间下,NP体系的析出量更小。浸泡后的共混物的力学性能和阻燃性能下降。     

PE-HD/膨胀型阻燃剂/蛭石阻燃复合材料的制备与性能研究

通过熔融插层法制备了高密度聚乙烯（PE-HD）/膨胀型阻燃剂（IFR）/有机蛭石（OVMT）阻燃复合材料,探讨了IFR中聚磷酸蜜胺（MPP）与季戊四醇（PER）质量比对复合材料阻燃性能以及OVMT添加量对熔融插层效果的影响。实验数据显示,在阻燃剂为30质量份的情况下,复合体系IFR中MPP与PER的最佳质量比为3：1,OVMT添加量为2 %（质量份,下同）时熔融插层效果最好。此时PE-HD/IFR/OVMT体系 （70/28/2）的极限氧指数为28.6 %,垂直燃烧（UL94）等级达到V-1级。此外,实验还表明,适量增容剂高密度聚乙烯接枝马来酸酐（PE-HD-g-MAH）对熔融插层效果有促进作用。     

膨胀型阻燃PP纳米复合材料的燃烧性能

将纳米SiO2、磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)加入聚丙烯(PP)中,制备膨胀型阻燃PP纳米复合材料.采用氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪、锥形量热仪对PP纳米复合材料的燃烧性能进行研究.结果表明:FR/APP/SiO2提高了PP的氧指数、垂直燃烧等级和残炭率,降低了热释放速率,燃烧烟气中的CO、CO2浓度.在ω(FR):ω(APP):ω(SiO2)=15:7:3,IFR的含量为25%的情况下,PP的氧指数为29.4%,UL-94等级达到V-0.     

芳基磷酸酯/膨胀型阻燃剂协同阻燃PP的制备及性能研究

以间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)为阻燃协效剂,与三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)组成的膨胀型阻燃剂(IFR)复配,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了RDP的用量对PP/IFR体系阻燃性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMA)等手段对阻燃材料进行了表征。结果表明:RDP与IFR具有明显的协同阻燃作用。当RDP质量分数为5.0%时,阻燃PP的氧指数(LOI)从28.5%提高至30.5%,UL-94由V-1级提升至V-0级;此外,体系的缺口冲击强度也有较大幅度提高。     

膨胀阻燃剂/纳米黏土复配阻燃ABS

通过熔融共混法制备了有机化纳米黏土(OMMT)与膨胀型阻燃剂(IFR)复配阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),并以苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)作为增容剂。采用冲击和拉伸试验方法对材料的力学性能进行表征,采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)和锥形量热(Cone)试验对材料的燃烧行为进行分析。结果发现,加入增容剂SEBS-g-MAH后,膨胀型阻燃剂与ABS的相容性得到提高,力学性能得到大幅提高。例如,5%SEBS-g-MAH加入到ABS/IFR(60/40)复合材料中,冲击强度提高至9 kJ/m~2,与未添加SEBS-gMAH体系相比,冲击强度的提升幅度较大。SEBS-g-MAH对复合材料体系的传统阻燃性能的影响较小。适量纳米黏土与膨胀型阻燃剂的复配可以进一步降低ABS树脂力学性能的损失,对传统阻燃性能(LOI和UL 94垂直燃烧级别)的影响较小,在ABS/IFR/SEBS(75/25/5)复合材料体系中,加入纳米黏土后,高温下可以形成阻隔炭层,隔绝热量和氧气。因此,与纯ABS和ABS/IFR/SEBS(75/25/5)复合材料体系相比,纳米黏土能显著降低ABS树脂在锥形量热测试中的热释放速率、热释放速率的峰值和总的放热量,有利于减缓火灾蔓延的速度。     

杂化阻燃剂对膨胀型阻燃PP的研究

采用硅磷杂化阻燃剂(SiP)与膨胀型阻燃剂(IFR)复配添加到PP中,研究SiP用量对膨胀型阻燃PP力学性能、燃烧性能、热性能的影响。结果表明:SiP加入改善了体系的阻燃性能,且有一定的抑烟效果,力学性能部分下降,高温残炭率增高。     

PP/LGF复合材料的膨胀性阻燃与协效阻燃性能

采用膨胀型阻燃剂(IFR)及协效剂海泡石(SP)对长玻璃纤维增强聚丙烯(PP/LGF)复合材料进行阻燃,通过双螺杆挤出机制备了PP/LGF母粒,IFR母粒和SP母粒,然后将这3种母粒通过注塑机制备了PP/LGF/IFR/SP复合材料,通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试、锥形量热仪、热重分析、扫描电子显微镜、力学性能测试等表征PP/LGF各阻燃复合体系的性能。结果表明,当IFR质量分数为22%时,PP/LGF/IFR阻燃复合材料的LOI为28.8%,且垂直燃烧等级达到V–0级;锥形量热仪测试结果表明加入IFR及SP后阻燃复合体系的第一热释放速率峰值降低,而第二热释放速率峰消失;SP质量分数为1%,IFR质量分数为21%的PP/LGF/IFR/SP阻燃复合材料LOI为29.6%,垂直燃烧等级达到V–0级,热释放速率峰值和总热释放量得到有效降低,热稳定性最好,且燃烧时产生致密的炭层覆盖于玻璃纤维表面,同时加入1%SP后复合材料的力学性能下降幅度相对较小。     

凹凸棒石复配膨胀阻燃剂阻燃HDPE的研究

以聚磷酸铵(APP)与三羟乙基异氰脲酸酯(THEIC)为膨胀阻燃剂(IFR),凹凸棒石(ATP)为协效剂,采用熔体共混法制备了阻燃高密度聚乙烯(HDPE),通过红外光谱、氧指数、热失重和锥形量热分析,研究了ATP对阻燃HDPE燃烧性能的影响。结果表明:添加少量的ATP能催化APP/THEIC间的酯化反应,提高了HDPE的阻燃性能;当ATP的用量为2%时,HDPE/28%IFR/2%ATP复合材料的氧指数达30%,阻燃等级提高为V-0,体系的热释放速率峰值和总热释放量分别比HDPE/30%IFR复合材料降低了22.7%和26.7%。     

膨胀型阻燃剂PEPA/MPP阻燃LGFPP性能研究

将季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配成一种膨胀型阻燃剂(IFR),用于对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)进行阻燃。采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、扫描电子显微镜观察、热重分析、力学性能测试等方法探讨了该IFR组成对LGFPP的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明,IFR的总添加量为20%,当PEPA与MPP质量比为11∶9时,复配阻燃效果最佳,阻燃LGFPP的极限氧指数值为26.1%,UL–94燃烧等级达到V–0级;生成的炭层致密、连续性好且稳定;阻燃LGFPP表现出较好的热稳定性与力学性能。     

新型膨胀无卤阻燃PP复合材料的性能

研究了不同配比的新型膨胀阻燃体系[1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR)/多聚磷酸铵(APP)]对聚丙烯(PP)阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:当膨胀阻燃体系m(FR)/m(APP)为1:2,总添加量为30%时,与纯PP相比,阻燃PP复合材料的极限氧指数从19.7%提高到27.5%,最大分解速率从2.33%/min降低到1.91%/min,600℃残炭量从6.8%上升至22.8%,呈现良好的膨胀阻燃效果。随着w(APP)的增加,拉伸强度呈下降趋势,简支梁缺口冲击强度逐渐增大。     

膨胀型阻燃剂及膨胀阻燃聚丙烯性能的研究

本文主要研究了无卤阻燃剂聚磷酸铵及由聚磷酸铵、季成四醇、三聚氰胺组成的膨胀型阻燃 剂对聚丙烯阻燃性能的影响,并且研究了红磷与膨胀型阻燃剂的协效作用,同时测试了各阻燃体 系的拉伸强度和熔融指数。     

水滑石及其与硅胶复配阻燃EVA复合材料的性能研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为基体树脂,水滑石(LDHs)为复配阻燃剂,通过添加协效剂硅胶(SG)制得EVA/LDHs/SG复合材料。采用极限氧指数(LOI)、锥形量热仪测试(CCT)、烟密度测试(SDT)等手段对复合材料的燃烧性能和生烟性能进行了研究,并初步探讨了相应的阻燃及抑烟作用机理。LOI结果显示:ELS-4的LOI值最高达到了29.8%。CCT结果显示:复合材料相较于纯EVA热释放速率、质量损失、烟生成速率均有显著降低,体现出良好的阻燃性能。烟密度结果显示:在点火和未点火情况下,复合材料均体现出良好的抑烟性能。     

反应挤出PP/LGF复合材料的制备及性能

采用熔融浸渍工艺制备了长玻纤增强聚丙烯复合材料,研究了接枝单体GMA、MA以及引发剂DCP含量对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响。结果表明:与采用接枝单体GMA相比,采用接枝单体MA反应挤出PP/LGF复合材料的力学性能对引发剂DCP的用量更为敏感,严重影响了PP/LGF复合材料的力学性能;当引发剂DCP质量分数为0.1%,采用接枝单体MA反应挤出PP/LGF复合材料性能最优,并且与没有添加相容剂的PP/LGF复合材料相比,拉伸强度、冲击强度分别提高31%、50%。     

磷–氮膨胀型阻燃剂复配协同阻燃聚甲醛的研究

采用磷–氮复配膨胀型阻燃剂(50A)与酚醛树脂(PF)进行复配,研究了不同配比对聚甲醛(POM)的阻燃性能和力学性能的影响。通过垂直燃烧试验、极限氧指数法、热重分析研究了复配阻燃剂对POM的阻燃作用,并对阻燃POM材料燃烧后的残炭进行红外分析。结果表明,采用50A/PF复配的阻燃POM材料的垂直燃烧级别达到UL94 V–1级,极限氧指数可达26.7%;热重分析显示,阻燃POM材料在800℃时的残炭率显著提高;红外光谱分析证实了50A与PF在POM中有良好的协效阻燃作用。     

膨胀型阻燃剂阻燃UHMWPE的研究

膨胀型阻燃是近年来无卤阻燃的新趋势。通过正交试验法,主要讨论由聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺所组成的膨胀型阻燃体系对UHMWPE阻燃性能的影响及添加剂的添加量对阻燃塑料力学性能的影响。     

膨胀型阻燃剂阻燃LDPE的研究

本文介绍采用新型膨胀型阻燃剂ＸＳＦＲ并同时添加聚磷酸铵和三聚氰胺对ＬＤＰＥ进行阻燃。采用二次回归正交组合设计的方法对添加阻燃剂后样品的阻燃性能进行了分析，建立了氧指数的二次回归方程，并找出了聚磷酸铵和ＸＳＦＲ之间的最佳配比（质量比）为１．６∶１。此外，对因素与指标的关系以及因素之间的协同效应进行了讨论，同时还对膨胀型阻燃剂的阻燃机理进行了初步探讨。通过试验表明，将ＸＳＦＲ、聚磷酸铵和三聚氰胺联用有较好的协同效应，其中以ＸＳ－ＦＲ的加入量对氧指数的影响最大，三聚氰胺的影响最小。添加本文所述膨胀型阻燃体系，可使材料的氧指数达到２７以上。     

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。     

一种膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯性能的研究

研究了N-P膨胀型阻燃剂(NPR)对聚丙烯(PP)阻燃性能的影响。进行了力学性能测试,并利用热重分析仪、氧指数测定仪、水平-垂直燃烧试验仪对阻燃PP的各项性能进行了进一步的表征。结果表明:当NPR添加量为20%时,PP/NPR复合材料冲击性能最高;当NPR添加量为30%时,PP/NPR复合材料弯曲性能最高;NPR的加入可提高PP/NPR复合材料的热稳定性;添加量超过30%后,复合材料的分解残余量无太大变化,但是NPR过量添加会恶化材料的力学性能;当NPR添加量为40%时,LOI为23.3%,材料无法点燃,达到UL 94V-0级。