无卤膨胀阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料

利用极限氧指数仪和垂直燃烧仪,研究了膨胀阻燃剂(IFR)和蒙脱土(MMT)对膨胀阻燃聚丙烯(PP-IFR)和膨胀阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料(PP-IFRMMT)的阻燃性能的影响。极限氧指数和垂直燃烧的结果表明,IFR的添加能明显改善PP-IFR的阻燃性能,蒙脱土的添加会进一步增强PP-IFRMMT的阻燃性能,IFR和MMT存在一定的阻燃协效作用。利用锥形量热研究了所制备的PP-IFR和PP-IFRMMT的燃烧行为。结果表明,IFR的添加降低了膨胀阻燃聚丙烯的热释放速率、总热释放量、生烟速率、总生烟量、一氧化碳和二氧化碳生成量,蒙脱土的添加会进一步降低以上数值,表明IFR在膨胀阻燃PP中存在良好的抑烟减毒作用,而MMT会进一步增强这一作用,IFR和MMT在抑烟减毒方面存在一定协同作用。研究结果表明:IFR的添加能明显降低PP-IFR的火灾危险性,共同添加IFR和MMT的膨胀阻燃聚丙烯/蒙脱土复合材料的火灾危险性最低。     

无卤膨胀橡胶的阻燃性能及热稳定性

利用氧指数仪和垂直燃烧仪,研究聚磷酸铵与季戊四醇(1∶3)组成的膨胀阻燃剂(IFR)对天然橡胶阻燃性能的影响。结果表明,IFR的添加能较明显改善天然橡胶的阻燃性能,IFR质量分数达到40%时,阻燃天然橡胶的极限氧指数数值可达26.2、垂直燃烧级别达到V-0级。通过热重分析仪对比研究了天然橡胶和阻燃天然橡胶的热稳定性,结果表明IFR的添加会降低阻燃天然橡胶的热稳定性,但能提高高温下的成炭率。利用锥形量热仪研究了阻燃前后天然橡胶的燃烧行为,结果表明,IFR的添加能有效降低阻燃天然橡胶的热释放速率、总热释放量、总生烟量和二氧化碳生成量,表现出较好的阻燃抑烟作用。     

ATH与IFR在纳米复合物HDPE/LDH中的协效阻燃作用

采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/层状双氢氧化物(LDH)的纳米复合物,对其进行膨胀阻燃,并研究了氢氧化铝(ATH)对该体系的协效阻燃作用。利用锥形量热法,分析了该类复合物的燃烧特性,包括引燃时间、热释放速率、总热释放量、火灾性能指数、火灾增长指数、CO释放速率、质量损失率等,分析燃烧残留物形貌。结果表明,添加了ATH与IFR协效阻燃剂的HDPE/LDH纳米复合材料火灾危险性进一步降低;在LDH的加入量为1%,IFR与ATH的添加量分别是4%与39%时,二者协效阻燃作用效果最佳。     

La2O3在膨胀阻燃聚丙烯中的阻燃协效作用

利用极限氧指数仪、垂直燃烧仪、热重分析仪、实时傅里叶变换红外光谱仪和锥形量热仪,研究了三氧化二镧(RE)对传统膨胀阻燃聚丙烯的阻燃性能、热降解性能、燃烧行为的影响.极限氧指数和垂直燃烧结果表明,RE的添加能明显改善膨胀阻燃聚丙烯的阻燃性能.热重分析和实时红外光谱分析表明,RE的添加延缓了膨胀阻燃剂和膨胀阻燃聚丙烯的热分解,提高了高温下的成炭率.锥形量热测试结果表明,RE的添加降低了膨胀阻燃聚丙烯的热释放速率和总热释放量.三氧化二镧对膨胀阻燃聚丙烯体系存在明显的阻燃协效作用.     

木材的燃烧性能研究--锥形量热计法

采用锥形量热计(Cone Calorimeter)对多种木材在阻燃处理前后的燃烧性能进行测试，并分析木材在阻燃处理前后燃烧性能的变化规律。试验表明，经阻燃处理的材料其热释放速率显著降低，推迟了燃烧波峰出现的时间，因而可以安全应用于建筑室内。而普通的木材由于热释放速率大而具有很大的火灾危险性。研究还发现普通木材燃烧都会形成两个波峰。锥形量热计能精确测量材料的热释放速率、烟密度等数值，对于研究材料的燃烧性能和正确使用具有重大的现实意义。     

阻燃生态板在装配式木结构中的应用研究

阻燃生态板用于装配式木结构的墙体覆盖材料,可集覆盖、内部装饰、阻燃于一体,提高木结构建筑的装配化程度。阻燃生态板可降低墙体热释放速率和总热释放量,降低建筑火灾荷载和蔓延速率,使墙体的产烟速率和产烟总量得到有效控制。燃烧性能等级达到B1级的阻燃生态板,可作为墙体覆盖材料直接使用。     

氢氧化铝协同膨胀石墨阻燃硬质聚氨酯泡沫

选用氢氧化铝(ATH)作为可膨胀石墨(EG)协效剂,对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)进行阻燃改性,研究了ATH与EG组分配比对阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能、力学性能、燃烧性能和生烟性能的影响。研究结果表明:适当增加ATH在RPUF/EG/ATH复合材料中所占质量比,可改善复合材料的力学性能,降低总热释放及生烟总量;当组分配比为15%EG和15%ATH时,其LOI达到31.0,总热释放和生烟总量较单独添加30%EG分别降低了32.9%和45.8%。     

白炭黑对硅橡胶性能的影响

采用电子万能试验机、极限氧指数、垂直燃烧仪、同步热分析仪和锥形量热仪等,系统研究了白炭黑添加量对硅橡胶/白炭黑复合材料的力学性能、阻燃性能、热稳定性和燃烧性能的影响。结果表明：白炭黑能显著提高复合材料的力学性能,白炭黑添加40 份时,复合材料力学性能达到最佳,其拉伸强度为9.35MPa,断裂伸长率为614.7%;白炭黑能改善复合材料的阻燃性能,白炭黑量达到50 份时,复合材料极限氧指数可达25.0%;白炭黑添加能明显提高复合材料的初始热分解温度和高温成炭率,白炭黑添加量为40 份时初始热分解温度为495.4 ℃,高温残炭率为31.4%;白炭黑的添加能有效降低复合材料的热释放速率、总热释放量、总生烟量和二氧化碳生成量,对硅橡胶有较好的阻燃抑烟作用。     

CONE法研究木材阻燃剂的阻燃性能

采用锥形量热仪法,评价木材阻燃剂FRW的系列产品FRW-C1和FRW-C2的阻燃性能.结果表明,当热辐射功率为50 kW/m2时,FRW-C1和FRW-C2阻燃处理红松的热释放速率、总热释放比红松素材显著降低,点燃时间、残余物质量分数和火灾性能指数均比素材大幅提高,二者均能有效地降低木材燃烧时的热释放和发生强烈火灾的潜在危险性,阻燃作用显著.     

利用CONE研究阻燃胶合板的动态燃烧行为

利用锥形量热仪CONE调查了磷氮硼系阻燃剂FRW处理胶合板在不同热辐射通量条件下的动态燃烧行为.结果显示:随热辐射通量提高,未阻燃胶合板的热释放速率峰值、烟气释放量和火势增长指数上升明显,火灾危险性高;阻燃胶合板的成炭率较高、热释放和烟释放较低;在燃烧过程中CO产率受热辐射通量增大的影响较小;FRW能显著抑制胶合板的可燃性,从而降低胶合板在使用过程中的火灾安全风险.     

锥形量热仪法研究APP、磷酸铵处理木塑复合材料的阻燃性能

本文以APP、磷酸铵处理木塑复合材料,利用锥形量热仪(CONE)对其阻燃后的木塑复合材料燃烧性能进行评价,进一步探讨阻燃剂种类对燃烧性能的影响。结果表明,磷酸铵与APP的加入能够显著降低木塑复合材料的热释放速率、总放热量以及总烟释放量,显著增加了木塑复合材料的成炭率,对木塑复合材料的阻燃、抑烟都起到了很好的效果。     

改性LDH与IFR对聚苯乙烯的协效阻燃研究

制备由聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）和十二烷基单磷酸钾改性的锌铝双氢氧化物（ZnAl-LDH-PK）组成的复合阻燃剂与膨胀阻燃剂IFR协效阻燃聚苯乙烯（PS）,研究了二者不同配比下对聚苯乙烯的阻燃性能、燃烧性能。结果表明,适当比例的ZnAl-LDH-PK和IFR协同作用于复合材料,可使材料具有更优异的热稳定性和成炭能力;当组分为PS、22%IFR、3%ZnAl-LDH-PK时,氧指数（LOI）达35,总热释放和生烟总量较纯PS分别降低了28%和38%,提高了耐火性能;SEM结果证实ZnAl-LDH-PK与IFR的协效作用使复合材料形成了高度膨胀和连续致密的炭层。     

ZnMgAl-CO3-LDHs的沥青阻燃抑烟性能与机理分析

采用层状无卤高效抑烟剂ZnMgAl-CO_3-LDHs制备阻燃沥青,通过热重-差热分析仪、锥形量热仪和X射线光电子能谱仪研究了层状双氢氧化物(LDHs)对沥青阻燃抑烟性能的影响,并分析其阻燃机理.结果表明:掺加质量分数为2%的LDHs可使沥青燃烧的最大热释放速率、平均热释放速率和总烟释放量分别下降24.9%,14.3%和27.0%;LDHs在2%掺量下即有较好的阻燃抑烟效果,而在25%掺量下的阻燃抑烟效果提升有限;LDHs的层状结构可以在沥青燃烧初期降低沥青的失重速率,并提升残渣的完整性、致密性和抗氧化性,但LDHs的热解吸热效应并未在沥青燃烧过程中发挥明显作用.     

多孔磷酸镍VSB-5在膨胀阻燃聚丙烯复合材料中的协效阻燃研究

利用水热法合成多孔磷酸镍VSB-5,并用熔融共混法制备聚丙烯(PP)/膨胀阻燃剂(IFR)/VSB-5膨胀阻燃复合材料。其中IFR由硅包裹聚磷酸铵和一种三嗪类大分子成炭剂(CFA)组成。利用极限氧指数测试(LOI)、垂直燃烧UL-94测试、微型燃烧量热仪及热重分析仪研究复合材料的阻燃性与热稳定性。研究发现,在添加剂总质量分数保持25%的情况下,含有质量分数1.5%VSB-5的膨胀阻燃PP复合材料LOI达到最高的34.9,其最大热释放速率降低至780 W/g,热稳定性显著提高。利用扫描电镜观察复合材料燃烧后炭层表面形貌,发现加入适量VSB-5可以使炭层表面更加致密。研究结果表明适当的VSB-5可以提高膨胀阻燃剂阻燃效率。     

阻燃交联聚乙烯绝缘电缆耐火性与燃烧特性的实验研究

利用高温管式炉和锥形量热计对常用阻燃与非阻燃电缆的耐火性能和燃烧性能进行实验研究。高温管式炉实验结果表明：阻燃交联聚乙烯绝缘电缆（ZR-YJV）其耐火性能有一定程度的提高,并且也明显优于阻燃聚氯乙烯绝缘电缆（ZR-VV）。锥形量热计实验结果表明,ZR-YJV电缆热释放速率和有效燃烧热的平均值及其峰值都有明显下降,发烟量有一定程度降低,CO的产率并未增大。ZR-YJV电缆的火灾危险性降低。     

植酸三聚氰胺盐阻燃环氧树脂研究

利用生物基阻燃剂植酸三聚氰胺盐 (MPA) 阻燃改性环氧树脂并对其性能进行研究。通过红外光谱 (FTIR) 以及X射线光电子能谱 (XPS) 对MPA化学结构进行表征。利用热重分析仪 (TGA)、极限氧指数测试仪 (LOI)、垂直燃烧测试仪 (UL-94) 及锥形量热测试仪 (CC) 研究阻燃环氧树脂的热稳定性及阻燃性能。热重分析结果表明，MPA阻燃剂在800 ℃残炭达到25.6%，引入环氧树脂后可提升材料高温区热稳定性。垂直燃烧测试显示MPA在15%添加量下可赋予环氧树脂UL-94 V-0等级，表明MPA对环氧树脂有较好的阻燃效果。进一步锥形量热结果表明，MPA的加入显著降低了环氧树脂的热释放速率及总热释放，同时表现出优异的抑烟性能。     

硼酸硼砂混合物对WF-HDPE热解与燃烧的影响

采用锥形量热仪和热重分析仪测试方法,研究硼酸硼砂混合物(BA/BX)含量为3%、6%、9%、12%时对HDPE木塑复合材料(WF-HDPE)热解和燃烧过程的影响。结果表明:WFHDPE热释放速率、质量损失速率随着BA/BX含量的增加而逐渐降低,添加12%BA/BX的比未添加的分别降低了17.68%和10.71%。添加BA/BX明显提高了样品热解残留率,BA/BX添加量为12%的残留率比未添加的提高了97.4%,阻燃效果显著。添加BA/BX明显降低了WF-HDPE的烟释放速率和总烟释放量,表明其有良好的抑烟效果。BA/BX在WF-HDPE中的阻燃作用以凝聚相为主。     

阻燃床垫的燃烧性能研究

采用《建筑材料及制品燃烧性能分级》附录A的床垫热释放速率试验方法对非阻燃普通床垫和阻燃床垫进行燃烧性能对比试验。普通床垫在燃烧试验中热释放速率最高达600kW,烟气温度最高达160℃,CO体积分数达0.04%,CO_2体积分数达1.5%,极易引发火灾蔓延或造成人员伤亡;而经过阻燃处理的床垫几乎无火灾危险性。在高层建筑公寓类场所中,有必要使用燃烧性能不低于B1级的阻燃床垫,以防止火灾发生和蔓延。     

家具板材的燃烧性能和环保性能分析

基于现阶段校园家具中常用的人造板材,对其分别进行燃烧性能和环保性能测试,采用引燃时间、单位面积热释放速率峰值、放热总量、产烟总量和甲醛释放量这五个关键性能指标,得出板材综合性能评价结果。结果表明：随着辐射照度的升高,板材阻燃性能会降低;采用浸渍纸贴面措施对板材点燃时间有一定提升,但在热释放速率、放热总量和总产烟量指标上均有不同程度上浮;胶合板和浸渍纸饰面胶合板的热释放速率、产烟总量大,阻燃性能较差。     

不同影剧院座椅连排燃烧特性试验研究

利用10 MW 大尺度量热计对不同影剧院座椅进行连排燃烧试验研究。建立座椅燃烧试验台，将15 把影剧院座椅分3 排台阶布置，通过对多人影剧院软质座椅排列在一起进行燃烧试验，提供燃烧产生的热释放速率、总热释放量、产烟速率、总产烟量相关特性信息。试验中，分别选取普通影剧院座椅与阻燃影剧院座椅分别进行连排燃烧试验，并将燃烧测试得到的热释放速率、总热释放量等燃烧性能参数进行了对比分析，同时对火焰传播速度进行了计算。结果表明：同样点火方式条件下，普通座椅连排燃烧在8 min 内发生轰燃，热释放速率峰值高达9.204 MW，总热释放量为1 957.2 MJ，经阻燃处理后，热释放速率峰值为83.6kW，总热释放量为27.33 MJ，其他燃烧性能指标均显著下降；普通影剧院座椅连排燃烧时，火焰规模大，火焰扩散速度快，经计算火焰传播速度为0.65 m/min。