阻燃处理瓦楞纸板的性能及表征

目的研究阻燃处理对瓦楞纸板阻燃性能和物理性能的影响。方法以磷酸胍、纳米二氧化硅、NH_4Cl改性4A分子筛、甲基纤维素、Cu(NO_3)_2改性4A分子筛共混制备无机无卤复合阻燃剂,利用超声波浸渍的方法制备阻燃型瓦楞纸板,根据国标对瓦楞纸板的主要物理性能进行测量,采用垂直燃烧实验和极限氧指数(LOI)测试瓦楞纸板的阻燃效果,采用热重分析(TG)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线能谱仪(EDS)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征阻燃前后瓦楞纸热稳定性、残炭率、微观形貌、元素组成剂含量以及化学官能团的变化。结果经阻燃处理后,瓦楞纸板的吸水性、边压强度和耐破度分别提高了33.3%,53.7%,14.5%,剥离强度下降了4.5%;阻燃瓦楞纸板的炭化长度为20.3 mm,达到了GB/T 14656—2009中的阻燃纸板技术性能指标,氧指数达到28%(比对照样提高了47.4%);TG分析显示阻燃瓦楞纸板的成炭率提高了111.09%;FE-SEM、EDS和FTIR分析结果显示,阻燃瓦楞纸板的纤维表面存在微米级粒子,这些粒子中的元素除C和O外,还有N,P,Cu等阻燃剂成分。结论复合阻燃剂的施加可提高瓦楞纸板的阻燃性能和物理强度,阻燃剂的覆盖和燃烧时热分解产生的气体均对抑制燃烧起到了重要的凝固相阻燃和气相阻燃作用。     

一种含硅阻燃剂的合成及在PC中的应用

通过苯酚改性含氢硅油合成出一种新型聚碳酸酯用含硅阻燃剂(HSOP)。阻燃及力学性能测试结果表明加入HSOP可以有效地提高聚碳酸酯(PC)的阻燃性,当阻燃剂质量分数5%时,氧指数由纯PC的26.5%提高到32.5%,UL-94阻燃级别由V-2级提高到V-0级,冲击强度和断裂伸长率增加48.9%和37.6%。通过样品的TGA测试和SEM对残炭表面结构分析考察了HSOP对PC的阻燃机理,结果证实,阻燃剂在燃烧时能和PC发生交联反应,导致燃烧后形成致密炭层是材料阻燃性能提高的关键因素。     

膨胀型阻燃剂PPM/PEPA对阻燃聚丙烯性能的影响

将季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐(PPM)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配成一种新型膨胀型阻燃剂(IFR),并用于聚丙烯(PP)的阻燃。研究了该膨胀型阻燃剂的组成和用量对PP燃烧性能、力学性能和热性能等的影响,结果表明,由PPM和PEPA组成的IFR对PP具有优异的阻燃效果;PPM与PEPA质量比为3∶2,添加量为23%时,阻燃PP的氧指数为26.5%,阻燃级别达到UL94V0级;与PP相比,阻燃PP的弯曲强度提高,拉伸强度和冲击强度降低,熔点、起始分解温度降低,残炭量提高。     

聚硼硅氧烷与有机磷酸酯阻燃剂复配协同阻燃PC

将聚硼硅氧烷(PB)阻燃剂分别与三种有机磷酸酯(OPP)阻燃剂进行复配,并将此复合阻燃剂添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃PC材料(FR-PC)。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热分析研究了PB对OPP/PC体系的协效阻燃作用。结果表明,在阻燃剂总量为5%(质量分数)时,添加占阻燃剂总量25%(质量分数)以上的PB可以提高OPP/PC体系的LOI。PB阻燃剂具有促进成炭的作用,可使OPP/PC复合体系在燃烧过程中释放的烟、热以及CO有不同程度的降低,燃烧过程趋于平缓,尤其使体系的烟释放量显著降低,三种OPP/PC阻燃体系的总烟释放量分别下降30%~50%,大大降低了火灾的危害性。添加适量PB能够提高OPP/PC体系的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点温度,并且使PC复合阻燃材料的透光率有所提高,保持了PC良好的透明性。     

聚磷酸铵/三聚氰胺/聚氨酯复合阻燃聚甲醛的研究

采用聚磷酸铵(APP)/三聚氰胺(ME)/聚氨酯(TPU)制成复合阻燃剂阻燃聚甲醛。研究了复合阻燃剂配比及用量对聚甲醛性能的影响。通过扫描电镜分析阻燃剂粒子均匀分散于分散相聚氨酯中,改善了POM的力学性能。由于TPU自身成炭作用,可进一步提高聚甲醛的阻燃性能,当阻燃剂用量为40份时,冲击强度可达4.84KJ/m2,氧指数为27%。热失重分析结果表明阻燃剂的加入使得POM分解温度提前,残炭量提高。     

阻燃建筑结构胶粘剂的研制

本文以聚氨酯(PU)增韧改性环氧树脂为基体,以可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)为协效阻燃剂,制备一种阻燃建筑结构胶粘剂.本文对增韧改性胶粘剂进行了红外测试(IR)和冲击强度测试;对阻燃增韧胶进行了剪切强度、热重测试(TG)以及氧指数测试,从而分析了聚氨酯预聚体和可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)协效阻燃剂用量对此阻燃建筑结构胶粘剂性能的影响.结果表明.经改性后此环氧树脂胶粘剂冲击强度提高63.4%,达到良好的增韧效果,剪切强度达到24.9MPa,氧指数达28%,可作为阻燃建筑结构胶粘剂使用.     

阻燃型包装纸板材料的阻燃剂制备及性能研究

目的制备一种阻燃性能较佳的包装纸板阻燃剂,并研究分析其阻燃性能。方法在安全环保及阻燃剂在纸制品方面应用研究的基础上,选用磷酸胍(GP)、氢氧化镁(MH)和羟甲基纤维素(CMC)作为安全环保阻燃剂,通过对磷酸胍单组分及多组分复配配方的阻燃效果进行试验和筛选,分析探讨并确定安全环保阻燃剂的最佳配方及制备方法。结果磷酸胍阻燃液质量分数为10%,氢氧化镁质量浓度为20 g/L,CMC质量浓度为10 g/L,溶剂为水,涂覆温度为60℃时,制备的阻燃性包装纸板材料的阻燃性能最佳。结论该配方涂覆B瓦单瓦楞纸板时,能使纸板达到较好的难燃等级。     

聚硼硅氧烷与有机磷酸酯阻燃剂复配协同阻燃聚碳酸酯

将聚硼硅氧烷(PB)阻燃剂分别与三种有机磷酸酯(OPP)阻燃剂进行复配, 并将此复合阻燃剂添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃PC材料(FR-PC)。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热分析研究了PB对OPP/PC体系的协同阻燃作用。结果表明: 阻燃剂总质量分数为5%时, 添加质量分数1.25%以上的PB可以提高OPP/PC体系的LOI; PB阻燃剂具有促进成炭的作用, 可使OPP/PC复合体系在燃烧过程中释放的烟、热以及CO有不同程度的降低, 燃烧过程趋于平缓, 尤其使体系的烟释放量显著降低, 三种OPP/PC阻燃体系的总烟释放量下降31.8%~51.0%, 大大降低了火灾的危害性; 添加适量PB能够提高OPP/PC体系的拉伸强度、弯曲强度及维卡软化点温度, 并且使PC复合阻燃材料的透光率有所提高, 保持了PC良好的透明性。     

X-PLY型瓦楞纸板与原纸强度关系的研究

目的建立普通型七层瓦楞纸板和X-PLY型瓦楞纸板的边压强度和侧压强度的回归计算方程。方法通过分析X-PLY型瓦楞纸板的结构特征,并进行边压强度和侧压强度的对比试验。基于应力-应变曲线实验数据,讨论BBB,BAB,BCA,X-PLY(BBB),X-PLY(BAB),X-PLY(BCA)型组合板材的强度特性和承压规律,并利用SPSS软件对试验结果进行回归分析。结果因为结构的特殊性,X-PLY型瓦楞纸板两方向的压缩强度同普通七层瓦楞纸板相比差异性较小,得到普通型七层瓦楞纸板和X-PLY型瓦楞纸板的边压强度和侧压强度的回归计算方程误差在5%以内,模型的拟合性能较优。结论该方程可以为X-PLY型瓦楞纸板强度的预测和纸板的配纸提供参考依据。     

不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的制备及表征

采用原位插层复合法制备不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料.通过XRD、SEM和TEM等手段表征不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的微观结构;通过拉伸、冲击和氧指数实验对不饱和聚酯/蒙脱土阻燃纳米复合材料的力学性能、阻燃性能进行研究.结果表明,当蒙脱土含量为0.5%时阻燃纳米复合材料与纯不饱和聚酯相比氧指数从22上升到24,此时拉伸强度提高8.76%,冲击强度提高68.65%.与阻燃剂/不饱和聚酯复合材料相比,同等阻燃级别下拉伸强度提高23.06%,冲击性能提高93.9%.     

芳纶浆粕对膨胀阻燃聚丙烯性能影响

采用芳纶浆粕(PPTA-pulp)对膨胀阻燃聚丙烯(PP)进行增强改性,通过一步共混法制备了PPTA-pulp-膨胀型阻燃剂(IFR)/PP阻燃复合材料,考察了PPTA-pulp用量对PPTA-pulp-IFR/PP复合材料的力学性能、阻燃性能及热稳定性能的影响。结果表明,当硅烷偶联剂KH-550处理的PPTA-pulp质量比为5%时,膨胀阻燃复合材料的力学性能达到最佳: 拉伸强度40.0 MPa,冲击强度56.9 J·m^-1,极限氧指数LOI 28%,垂直燃烧等级达到UL-94 V-0级。复合材料的热稳定性能提高,炭残余量增加。SEM观察表明,PPTA-pulp经KH-550处理后,浆粕纤维与基体树脂的结合性较好。     

微胶囊红磷阻燃木塑复合材料的性能研究

目的制备微胶囊红磷阻燃木塑复合材料,研究微胶囊红磷添加量对其力学性能、耐热性能和阻燃性能的影响,并扩大其应用范围。方法以微胶囊红磷为阻燃剂,将其添加到低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和木粉三元复合体系中,采用二次挤出造粒和注射成型法制备阻燃试样。研究材料的力学性能、耐热性能、应力破坏行为,确定材料的阻燃级别。结果与未添加微胶囊红磷的木塑材料相比,当微胶囊红磷添加量(质量分数)达到10%时,材料的冲击强度由17.4 kJ/m2提高到19.0 kJ/m2,抗拉强度由19.53 MPa提高到21.7 MPa,断裂伸长率提高了58.7%,初始分解温度提高了73.17℃,阻燃达到V-0级,氧指数达到28.7%。结论随着微胶囊红磷含量的增加,木塑复合材料的冲击强度、抗拉强度和断裂伸长率变大,初始分解温度提高,阻燃耐热性能变好;材料阻燃剂的添加量低,综合性能优良,在包装、建筑、家具等领域具有广泛应用前景。     

膨胀型阻燃剂对硫化天然胶乳胶膜力学性能和阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰铵(MEL)组成膨胀型阻燃体系(IFR),考察阻燃剂配比及用量对硫化天然胶乳力学性能和阻燃性能的影响,并通过热重分析仪分析其热稳定性、扫描电镜(SEM)分析阻燃剂在胶乳中的分散效果。结果表明,添加PER和MEL的硫化胶膜力学性能很好,但阻燃性能较差;添加APP和IFR的硫化胶膜力学性能较差,但是阻燃性能很好;SEM观察发现APP与橡胶相容性差;热失重分析可知,改性的硫化胶膜比未改性的硫化胶膜的阻燃性好,且IFR改性硫化胶膜的阻燃效果是最好。     

DOPOMPC-APP-MWCNTs协同阻燃环氧树脂的制备

将无卤膨胀阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)及多壁碳纳米管(MWCNTs)复配后加入环氧树脂(EP)中,制备出新型阻燃复合材料DOPOMPC-APP-MWCNTs/EP。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧和锥形量热法研究其阻燃性能。研究结果表明:MWCNTs的加入增强了膨胀阻燃体系的阻燃性能和力学性能,并在一定程度上改善了体系燃烧时的浓烟现象。当阻燃体系总质量分数为20%,MWCNTs质量分数为2%时,材料性能最优,其LOI达到36.8%,热释放速率峰值、有效燃烧热平均值、比消光面积平均值和CO释放率平均值与未阻燃EP相比分别下降了83.5%、31.5%、47.6%、50.0%,与DOPOMPCAPP/EP相比下降了83.5%、77.7%、83.7%、68.9%。SEM分析表明:添加MWCNTs后,燃烧炭层呈现出大面积交联网络状结构。     

干法表面改性对无机复合阻燃剂填充EVA材料的影响

研究水镁石颗粒表面包覆水合氧化锌型无机复合阻燃剂的干法表面改性及其在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的应用性能,并对改性和阻燃机理进行初步分析。结果表明,经改性的阻燃剂填充的EVA材料的阻燃性能和力学性能均得到提高,特别是力学性能有较大幅度提高,材料的氧指数为38.0%,拉伸强度为12.2 MPa,断裂伸长率为360%。红外光谱分析表明,表面改性剂通过物理缠绕和化学键合的方式附着在氧化锌包覆水镁石颗粒的表面,改变了氧化锌包覆水镁石颗粒的表面性质,提高了与有机聚合物的相容性。阻燃剂的阻燃范围在300~500℃,EVA起到了非常有效的阻燃作用。     

三种阻燃剂对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响

通过在聚氨酯硬泡中加入膨胀土、有机磷、石墨三种阻燃剂,进行各单组份和三种阻燃剂协同作用对聚氨酯硬泡的阻燃性能及力学性能影响的对比实验。实验结果表明以聚醚多元醇10 g为基准,燃剂添加量为60%且重量比为膨胀土∶有机磷∶石墨=1∶1∶2时阻燃效果最佳,其压缩强度为0.129 8 MPa,氧指数达到了32,火焰等级为5 VA,各项指标均达到了应用要求。     

无卤固态芳香族磷酸酯阻燃的聚碳酸酯

将无卤固态芳香族磷酸酯(SDP)用于阻燃聚碳酸酯(PC),研究了其对PC阻燃性能、力学性能、热分解行为及灼烧残炭的影响。实验结果表明,SDP对PC有较高的阻燃效率,添加量为6%时,可使PC达UL94V-0级(1.6 mm),LOI近35%。此外,SDP能提高PC的拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量、弯曲模量及添加量小于4%的断裂伸长率。热失重-红外联用(TG-IR)数据表明,SDP可提前并加速PC的交联成炭,但不能提高PC的成炭率。     

膨胀阻燃多层膜改性苎麻织物/苯并噁嗪树脂层压板的制备及性能

为提高苎麻织物作为复合材料增强体时的阻燃性能,首先,采用层层组装法在苎麻织物表面构筑了氨基化多壁碳纳米管（MWCNT）-聚磷酸铵（APP）与聚乙烯亚胺（PEI）-APP膨胀阻燃多层膜;然后,将改性后的苎麻织物与苯并噁嗪树脂复合制备了苎麻织物/苯并噁嗪树脂层压板,并研究了层压板的热降解行为、阻燃性能与力学性能。结果表明:与纯苎麻织物/苯并噁嗪树脂层压板相比,含MWCNT-APP与PEI-APP膨胀阻燃多层膜的层压板热释放速率峰值由106.6 W·g-1降低至53.4 W·g-1和53.0 W·g-1,总热释放量由12.3 kJ·g-1降低至7.6 kJ·g-1和9.0 kJ·g-1,极限氧指数由23.5提高至27.2和27.0,UL94级别由无级别提高至V-0和V-1级,弯曲强度由81 MPa提高至122 MPa和143 MPa,弯曲断裂伸长率由1.2%提高至1.4%和1.7%,拉伸性能也得到了一定的改善。所得结论表明使用MWCNT-APP与PEI-APP膨胀阻燃多层膜可在提高层压板阻燃性能的同时,改善其力学性能。      

阻燃聚酯非织造空气过滤材料的研究

讨论了阻燃聚酯非织造空气过滤材料的生产工艺参数对产品阻燃性能、力学性能、过滤效率和透气性的影响。结果表明，胶液中阻燃剂含量及喷胶压力是影响产品阻燃效果的重要因素，产品的力学性能随喷胶压力增大而提高；随纤维纤度增大，产品的透气性有所降低。