微胶囊化膨胀阻燃剂及膨胀阻燃聚丙烯性能的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂(IFR),采用IFR提高聚丙烯(PP)的阻燃性能。运用扫描电子显微镜、氧指数仪和垂直燃烧仪等对IFR阻燃PP体系的表面形态和性能进行分析。结果表明,聚磷酸铵经包覆后粒度增大;当IFR的质量分数达到30%左右时,PP/IFR体系可以获得良好的阻燃效果,其氧指数达到32%,燃烧等级为FV-0级,抑烟效果较明显;力学性能下降不大;断裂面形态良好。     

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。     

PP/IFR/水滑石阻燃复合材料的研究

通过极限氧指数(LOI)测定、垂直燃烧试验和锥型量热分析,研究了结晶性聚磷酸铵(APP)和三嗪成炭剂组成的膨胀型阻燃剂(IFR)对聚丙烯(PP)的阻燃作用,并考察了复合水滑石和对IFR的表面处理对阻燃PP的阻燃性能、热稳定性和力学性能的影响。结果表明:该IFR对PP具有良好的阻燃作用,当APP与三嗪成炭的质量比为3∶1,IFR质量分数为20%时,阻燃PP的LOI就达28.0%,阻燃等级达V-0,复合少量水滑石并对IFR进行表面处理不影响复合材料阻燃性能,但改善了阻燃PP的热稳定性和力学性能。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

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。     

无卤膨胀阻燃长玻纤增强聚丙烯性能研究*

利用无卤膨胀阻燃剂(IFR)阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料,研究IFR的添加量对复合材料阻燃性能、热稳定性能、燃烧性能和力学性能的影响。结果表明,加入IFR使复合材料燃烧后生成了具有阻燃作用的炭层,显著提高了复合材料的阻燃性能。随IFR添加量的增加,复合材料的极限氧指数(LOI)逐渐提高,热释放速率峰值及其平均值、总热释放速率和生烟速率逐渐降低,力学性能略有下降。当IFR质量分数为20%时,复合材料的LOI和垂直燃烧等级分别达到了24.4%和UL 94 V-0级。     

阻燃抑烟剂对膨胀型防火涂层燃烧特性的影响

采用三氧化钼、钼酸铵、三氧化二锑、可膨胀石墨和硼酸锌作阻燃抑烟剂,分别按3种比例(5%、10%和15%)与膨胀阻燃体系(IFR)复配,制得水性膨胀型防火涂料。通过锥形量热仪研究了阻燃抑烟剂种类和用量对涂层燃烧性能的影响,并考察了其与IFR的协同性。结果表明,涂层生烟主要发生在着火之前,即烟气主要是裂解产物。三氧化钼或钼酸铵配合IFR会延迟点燃时间,与IFR质量比大于1∶1时可降低烟释放速率峰值(PSPR)。三氧化二锑或硼酸锌都不能降低热释放速率峰值(PHRR),且引入三氧化二锑还会明显增加PSPR。可膨胀石墨与IFR配比大于2∶3时,降低PHRR和PSPR的效果最好。这5种阻燃抑烟剂都能延迟热释放峰值时间和生烟速率峰值时间,其中硼酸锌的作用最明显。     

磷钨酸在膨胀阻燃聚乳酸中的协效作用研究

利用磷钨酸(PWA)与膨胀阻燃剂(IFR)复配得到复合阻燃剂,并与聚乳酸(PLA)熔融共混制备阻燃复合材料PLA/IFR/PWA。通过氧指数测试(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、扫描电子显微镜(SEM)、锥形量热测试(CONE)和热失重分析(TGA)对该复合材料的阻燃性能和热稳定性能进行研究。结果表明:PLA/IFR/PWA复合材料表现出优异的阻燃效果和明显的抑烟作用。当添加总质量分数为20%(IFR为18%,PWA为2%)时,复合材料的LOI达到41.7%,UL-94等级为V-0等级,高温残炭量显著提高,燃烧过程中烟释放量明显降低。     

无卤阻燃聚丙烯材料的研究

用自制的膨胀型阻燃剂(IFR)与成炭剂、无机填料复配和聚丙烯(PP)共混,进行燃烧性能测试,考察了共混体系的燃烧行为;利用锥形量热仪研究了表面处理剂对膨胀阻燃体系的影响;用氧指数(OI)分析了阻燃剂及其他助剂在PP中的阻燃作用。结果表明,该阻燃体系既有较好的阻燃效果,又有抑烟作用。     

环氧树脂包覆聚磷酸铵-聚丙烯阻燃体系构建

为构建膨胀聚丙烯(PP)阻燃体系,采用原位聚合法制备环氧树脂包覆聚磷酸铵微胶囊(EP-APP)以改善APP与PP材料的相容性,并选用季戊四醇(PER)为成炭剂与EP-APP构成膨胀型阻燃剂(IFR),制备PP/EP-APP/PER阻燃复合材料。以微胶囊的水溶性为指标优化微胶囊包覆工艺,考察了EP-APP与PER质量比和IFR添加量对复合材料的阻燃性能及力学性能的影响,分析了IFR中EP-APP与PER的反应机理。结果表明,当EP加入量为APP质量的10%、固化剂三乙烯四胺(TETA)用量为EP质量的15%时,采用40℃(1 h)+70℃(1 h)的固化反应温度设置,可制得有良好耐水性的EP-APP微胶囊。当IFR质量分数为25%,IFR中EP-APP与PER质量比为3∶1时,制得PP/APP/PER阻燃复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.0%,垂直燃烧性能达到UL 94 V-0等级,且复合材料仍能保持较好的拉伸性能。热重分析表明,IFR的分解反应可分为三个阶段：首先是EP-APP受热分解后与PER发生反应,生成含有磷酸酯键的物质;然后是酯类化合物生成稳定的环状酯并释放出H_...     

氢氧化铝/有机改性蒙脱土复合改性沥青性能研究

采用氢氧化铝(ATH)和两种有机改性蒙脱土(OMMT-C、OMMT-F)对沥青进行阻燃抑烟改性,旨在提高隧道沥青路面的阻燃抑烟性能。通过测试三大指标来评价ATH/OMMT复合改性沥青的常规性能,测试极限氧指数(LOI)与烟密度(SDR)来评价其阻燃抑烟性能,利用动态剪切流变(DSR)试验研究其流变性能。基于综合指数法优选出ATH/OMMT复合改性沥青的最佳复掺配比,通过热重(TG)试验分析了ATH/OMMT复合改性沥青的热解燃烧特性并建立了阻燃性能预测模型。研究结果表明,ATH/OMMT复合阻燃剂提高了沥青的稠度与软化点,降低了沥青的低温性能。当ATH掺量为10%(质量分数),OMMT-C掺量为3%(质量分数)时,复合改性沥青的综合性能最优,其极限氧指数大于23%,符合路用阻燃沥青的标准,同时烟密度相对基质沥青降低了33.9%,初始分解温度较基质沥青提高了3~6 ℃,分解残余量提高率最高可达61.3%。ATH/OMMT-C复合阻燃剂通过阻隔热交换通道提高了沥青的阻燃抑烟性能,通过增加沥青的弹性成分提高了沥青的复数模量与车辙因子,以及高温抗变形能力。     

Preparation and characterization of straw/magnesium cement composites with high-strength and fire-retardant

To fully exploit the abundant bioresource crop straw, a straw-based composite with excellent fire retardant, high strength and dimensional stability was successfully prepared for use in building applications. The subject composite was composed of rice straw/magnesium cement (SMC) adhesive, with glass fiber as a reinforcement agent. The mechanical strength, dimensional stability, flame retardant, smoke suppression, and thermal stability of the material were used to evaluate its performance as a potential construction material. The effect of the addition of glass fiber and the pavement structure of straw and glass fiber were also characterized. The experimental results showed that the mechanical strength and rigidity of SMC composite were increased by the addition of 9% glass fiber to the total mass of the filler. Glass fibers reinforced and reduced the volume of the filler, while increasing the dimensional stability of the composites. The strength of the mixed structural composites was higher than layered structural composites, which is benefits the preparation of the composites. Compared to other straw/cement composites, glass-fiber reinforced SMC composites exhibited better strength, dimensional stability, flame retardant, smoke suppression and thermal stability. These superb properties make these novel composites an ideal candidate for use in the field of interior decoration, particularly in public venues.     

PBT的低烟阻燃性研究

研究了几种阻燃体系对PBT的阻燃抑烟效果，结果发现；用氢氧化镁(MH)和硼酸锌(ZB)与十溴联苯醚(DBDPO)—氧化锑或包覆红磷共同使用，可使燃烧过程的发烟量降低40％左右；聚苯醚(PPO)和一种磷酸酯阻燃剂配合使用；其阻燃抑烟作用及对力学性能的改善作用优于十溴联苯醚—氧化锑和包覆红磷体系。     

系列羟基锡酸盐对半硬质PVC的阻燃消烟作用

研究了系列羟基锡酸盐阻燃剂对半硬质PVC的阻燃消烟作用。通过对样品燃烧后剩炭含量及扫描电镜(SEM)分析,探讨了锡酸盐体系阻燃抑烟的机理。结果表明:经阻燃处理的样品具有较高的极限氧指数(LOI)和剩炭率,较低的烟密度等级(SDR)和最大烟密度(MSD),与未处理的样品相比具有较好的阻燃和消烟性能。由于阻燃剂的添加量较少,对材料力学性能影响不大。     

BPS/有机氮磷复合阻燃增强增韧PA66材料的性能

以溴化聚苯乙烯(BPS)和自制的有机氮磷阻燃剂(NPR)为尼龙(PA)66的阻燃剂,以短切玻璃纤维为增强剂,加入增韧剂三元乙丙橡胶,制备了阻燃增强增韧PA66材料,研究了阻燃剂的加入及复配对材料力学性能、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧性能、最大烟密度、热稳定性等性能的影响。结果表明,相对于BPS,NPR对材料力学性能的不利影响更大,单独使用BPS时材料的阻燃效果较差,而单独使用NPR可明显提升材料的阻燃性能,当NPR质量分数为15%时,材料的LOI为34%,垂直燃烧等级达到V–0级,拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别为161,224 MPa和12 kJ/m~2。在阻燃剂总质量分数为15%的条件下,与单独使用NPR相比,BPS与NPR的复配进一步降低了材料的拉伸与弯曲强度,但在保持阻燃性能的同时降低了材料成本。NPR的加入导致材料最大烟密度有所增大,热降解提前,而BPS与NPR的复配进一步增大了材料的最大烟密度,使热降解有所延后。     

海泡石与APP对PVC/竹粉复合材料的阻燃抑烟机理

将海泡石(SEP)和聚磷酸铵(APP)同时加到聚氯乙烯(PVC)/竹粉复合材料中,考察SEP和APP对复合材料的协效阻燃抑烟作用及力学性能的影响。结果表明,在锥形量热实验中,热释放速率峰值相对减少42.8%,平均热释放速率和总热释放量相对减少29.5%和25.7%,总烟释放量相对降低了12.2%,一氧化碳平均产率相对降低了42.0%;扫描电子显微镜分析发现,APP具有催化成炭并形成膨胀泡沫炭层的作用,而SEP具有吸附聚集诱导成炭的作用;APP的阻燃机理主要属于气相阻燃机理,SEP的阻燃机理主要属于凝聚相阻燃机理;弯曲性能测试结果表明,SEP与APP对PVC/竹粉复合材料具有协同颗粒增强作用;拉伸性能测试结果表明,SEP对PVC/竹粉复合材料的塑性变形能力的损害比APP小。因此,SEP与APP联用能够对PVC/竹粉复合材料进行有效的阻燃抑烟,同时也能增强复合材料的力学性能。     

家电用低烟阻燃PS专用料的研制

采用HIPS 860为基础树脂 ,通过添加Al(OH) 3 、Sb2 O3 /DBDPO复合阻燃剂 ,用SBS作增韧剂 ,制得了家电用低烟阻燃PS专用料 ,并探讨了复合阻燃剂、增韧剂的含量对体系阻燃性、消烟性及力学性能的影响。     

低烟低卤阻燃聚丙烯的研制

采用十溴二苯乙烷与Mg(OH)2及无毒阻燃协效剂等复配,并经偶联剂表面处理复配成低烟、低卤、环境友好的复合阻燃剂。用此复合阻燃剂的阻燃PP,具有低卤低烟低毒、低密度、低成本,力学性能较佳的优点。     

环氧树脂/微胶囊红磷电子电气封装材料的研制

以环氧树脂为基体、微胶囊红磷为阻燃剂，研制了电子电气封装材料，研究了微胶囊红磷含量对材料阻燃性能、力学性能及抑烟性能的影响。当加入10份微胶囊红磷时可使材料的阻燃性能达到UL94V-0级，氧指数从19．5％提高到28．2％；微胶囊红磷的添加量在一定的范围内对材料的力学性能影响很小，当添加量增至14份时，材料的拉伸强度略有下降，从48．84MPa下降至46．92MPa，弯曲强度先略有提高而后有所降低，而冲击强度从9．29kJ／m^2提高到10．28kJ／m^2；微胶囊红磷与硼酸锌的复配体系具有很好的抑烟性能。     

An efficient approach to improving fire retardancy and smoke suppression for intumescent flame‐retardant polypropylene composites via incorporating organo‐modified sepiolite

In this work, an efficient approach to improving the fire retardancy and smoke suppression for intumescent flame‐retardant polypropylene (PP) composites is developed via incorporating functionalized sepiolite (organo‐modified sepiolite [ONSep]). The PP composites with different amounts of intumescent flame retardants and ONSep were prepared by melt compounding. The morphology, thermal behavior, fire retardancy, smoke suppression, and mechanical property of flame‐retardant PP composites were studied. The results indicate an appropriate amount of ONSep in the flame‐retardant PP composites can increase thermal degradation temperature and char formation as well as a reduction of the peak heat release rate and total heat release; moreover, the addition of ONSep significantly decreases the CO production, total smoke production, smoke production rate, and smoke temperature. Simultaneously, the impact strength of intumescent flame‐retardant PP composite is also maintained by introducing an appropriate amount of ONSep as compared with that without ONSep.