高透明柔性阻燃薄膜的制备

以一种新型的次膦酸丙烯酸酯(PHEA)和聚乙二醇二甲基二丙烯酸酯(PEGDMA)为单体,通过紫外光固化制备高透明柔性阻燃薄膜。研究了不同单体比例的复合薄膜的透光率、柔性、热性能以及阻燃性能。结果表明,PHEA和PEGDMA有良好的相容性和紫外光可固化性。共聚薄膜的透光性受二者比例的影响很小。与纯PEGDMA薄膜(F-PR-0)相比,含40%PHEA共聚薄膜(F-PR-40)的透光率只下降约3%,断裂伸长率提高了1.4倍,垂直燃烧达到UL94 V-0级。微型量热仪测试结果表明,F-PR-40总放热量和最大放热速率比F-PR-0分别降低58.0%和54.8%。热重分析-红外光谱联用分析结果显示,F-PR-40热分解速率和热分解释放的气体量明显减少,是一种兼具阻燃、透明性的高性能柔性薄膜。     

聚乳酸/苯基次膦酸镧复合材料的制备及阻燃性能研究

采用简单方法制备了苯基次膦酸镧(LaP),并将其作为阻燃剂引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列PLA/LaP复合材料。采用热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧、微型量热测试(MCC)等方法研究PLA/LaP复合材料的热稳定性、阻燃性能和燃烧性能。结果表明,LaP可以提高复合材料阻燃性能,30 %（质量分数,下同）的LaP使得复合材料的极限氧指数达到24.8 %,并通过UL 94 V-2级别;LaP可明显提高复合材料的热分解温度和成炭率;高添加量LaP可显著降低复合材料的热释放速率峰值（pHRR）和总热释放(THR),有效降低了复合材料的火灾危险性。     

膨胀石墨对乙烯基硅橡胶的阻燃作用研究

将可膨胀石墨(EG)添加到乙烯基硅橡胶中并采用过氧化物硫化制备了硅橡胶材料,对其阻燃性能和燃烧行为进行了研究.结果表明,当EG的添加量为5份时,材料在垂直燃烧测试中通过了UL 94 V-0级,且能离火自熄,极限氧指数达到了33.0％;与纯硅胶材料相比,EG的加入有效降低了材料的热释放和烟释放;材料与火焰接触区域,EG完...     

PP/APP/磷系阻燃剂FR复合材料的燃烧性能研究

将新型磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸基)苯(FR)、无规聚丙烯(APP)加入聚丙烯(PP)中制备了 PP/APP/FR 复合材料,采用极限氧指数测定、垂直燃烧实验(UL94)、锥形量热分析对复合材料燃烧性能进行了研究。结果表明,APP/FR 提高了 PP 复合材料的氧指数和垂直燃烧性能级别,延长了点燃时间,降低了热释放速率和燃烧烟气中的 CO、CO_2浓度,阻燃效果显著。当15%(质量分数,下同)FR 和10%APP 复配阻燃 PP 时,复合材料的氧指数达29.6%,UL94 V-0级。     

含磷阻燃剂与硼酸锌协效阻燃聚酰胺11的研究

以二乙基次磷酸铝(DEAP),三聚氰胺磷酸盐(MP)和硼酸锌(ZB)为阻燃体系对聚酰胺11(PA11)进行阻燃改性。通过极限氧指数、垂直燃烧测试(UL 94)和锥形量热仪以及热失重分析研究了阻燃体系构成对复合材料阻燃性能与热稳定性的影响,采用红外光谱对残炭成分进行分析。结果表明,添加20 % DEAP时,复合材料的极限氧指数达到28 %,UL 94 测试达到V-2级, 添加13 %DEAP/7 %MP和12.5 %DEAP/7 %MP/0.5 %ZB时,复合材料的极限氧指数可达到29 %,UL 94测试达到V-1级;DEAP对PA11的热释放速率及总热释放量有显著的控制作用,MP和ZB的加入进一步提升其阻燃性能;DEAP/MP/ZB协同使用时残炭的膨胀性、强度及致密性最好;ZB的加入使残炭中的羟基含量增加,应该是ZB的分解所致。     

氢氧化铝/氢氧化镁复配提高乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃性能

研究了不同质量比的氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)对乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)燃烧性能的影响,通过极限氧指数测试、垂直燃烧测试、热失重分析和锥形量热测试研究了EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能和热稳定性。结果表明,固定ATH和MH的添加量为60%(质量分数,下同),ATH/MH=2/1(质量比,下同)时,EVA/ATH/MH复合材料的阻燃性能最好,极限氧指数从18.3%提高到34.3%,达到UL 94V-2级别,热释放速率和热释放总量均有明显下降。     

无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括可膨胀石墨(EG)、红磷(RP)、氢氧化铝(ATH)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料;采用锥形量热仪、氧指数、垂直燃烧法研究其对HIPS的阻燃性能的影响。结果表明:HIPS/EG/RP-ATH复合材料的热释放速率及其峰值。质量损失速率等燃烧性能参数继续降低,且火灾性能指数和氧指数大幅提高,UL 94垂直燃烧可以达到FV-0级;结合复合材料燃烧残余物形态,发现EG和RP之间具有明显的协同阻燃效应。     

苯并恶嗪/含磷环氧/二氨基二苯醚体系阻燃性能的研究

分别制备了不同配比的双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂二元体系和双酚A型苯并恶嗪/含磷环氧树脂/二氨基二苯醚三元体系的树脂,并进一步制备了浇铸体。通过差示扫描量热(DSC)研究了三元体系树脂的固化反应,通过垂直燃烧测试、锥形量热测试、热重分析(TGA)、热重-红外联用(TGA-FTIR)等手段研究了浇铸体的热降解和阻燃性。结果表明,在双酚A苯并恶嗪/含磷环氧树脂体系中加入10%4,4'-二氨基二苯醚,三元体系浇铸体样条阻燃性提高,达UL94 V-0级;但在锥形量热测试中,三元体系的热释放速率和总热释放量反而高于二元体系。     

单烷基次膦酸盐/聚氨酯阻燃复合材料

以一种高磷含量的单烷基次膦酸盐-甲基次膦酸铝(AlMeP)为阻燃剂,添加到聚氨酯弹性体(PU)中,得到AlMeP/PU阻燃复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)和微型量热分析(MCC)研究了AlMeP含量对复合材料阻燃性能的影响。示差扫描量热仪(DSC)、热重-红外(TG-FTIR)联合分析了复合材料的热稳定性及热降解行为。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了燃烧后的炭层形貌及元素分布,探讨阻燃机理。结果表明,当AlMeP含量为20%时,复合材料AlMeP/PU-20的LOI达到25.8%,垂直燃烧等级达到了UL94 V-0级别,且滴落现象能够完全抑制。AlMeP/PU-20的总热释放量相对于纯PU降低了32.5%。气相和残炭成分分析结果表明AlMeP通过凝聚相和气相协同发挥阻燃作用。     

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。     

建筑外墙聚苯乙烯泡沫塑料热工及阻燃性能的研究

研究了改性石墨氧化物(GO)作为阻燃剂对建筑外墙聚苯乙烯塑料泡沫(EPSF)热工及阻燃性能的影响。通过扫描电镜(SEM)观察、红外光谱(FTIR)分析、热重(TG)分析对改性GO的性能进行了表征,采用水平-垂直燃烧测试对改性GO添加入EPSF的燃烧行为进行了分析。结果表明:天然鳞片石墨的粒径越小,氧化程度越高,GO的层间距越大;TG分析结果表明,最大分解速率温度随着GO粒径的增大而增大;水平-垂直燃烧测试结果表明,GO-MF改性EPSF的阻燃性能最好,水平燃烧UL94等级为HF-1,垂直燃烧等级UL94为V-0。     

新型磷系阻燃剂阻燃环氧树脂的应用研究

以新戊二醇、三氯氧磷、1,2,3-三羟基苯为原料合成新型磷系阻燃剂1,2,3－三(5,5－二甲基－1,3－二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR),将FR与环氧树脂(EP)熔融混合制备阻燃EP/FR复合材料。采用极限氧指数测试、垂直燃烧实验、热重分析、锥形量热分析、扫描电镜研究了FR对EP的阻燃性能和阻燃机理。结果表明,添加20 % FR的EP/FR复合材料的极限氧指数达到27.8 %,垂直燃烧通过UL94 V-0级,热释放速率平均值和生烟量平均值比未阻燃EP分别降低了77.0 %和82.8 %,扫描电镜分析表明, EP/FR体系燃烧后能形成连续、致密、封闭的焦化炭层。     

非APP膨胀型阻燃剂在TPV中的阻燃性能研究

以热塑性动态硫化橡胶(TPV)为基体材料,加入非聚磷酸铵(APP)膨胀型阻燃剂FR-1420制备得到了阻燃TPV材料,考察了阻燃剂用量对材料阻燃性能的影响,通过热重分析(TG)和锥形量热分析分别研究了材料的热分解行为和燃烧行为。结果表明,FR-1420能显著提高TPV材料的垂直燃烧等级,当FR-1420用量为22份时,3.2 mm样条达到UL94 V-0级,FR-1420用量增加至35份,0.8 mm样条达到UL94 V-0级;TG分析显示,加入FR-1420后,TPV材料初始分解温度提前,残炭增加,有利于前期保护性炭层的形成;锥形量热分析显示,加入35份FR-1420后,TPV材料热释放速率峰值(PHRR)由534 kW/m~2降至124 kW/m~2,TPV材料的火灾安全性能得到显著提升。     

焦磷酸哌嗪协同次磷酸铝阻燃聚丙烯复合材料性能

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,以焦磷酸哌嗪(PAPP)和次磷酸铝(AHP)为原料,通过熔融挤出的方式制备了不同质量比的PP复合材料,采用极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、热重分析(TG-DTG)、锥形量热(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对PP复合材料热稳定性及阻燃抑烟性能进行分析,研究PAPP和AHP不同配比对阻燃性能的影响。结果表明,PAPP和AHP膨胀阻燃剂的加入大幅提升了PP复合材料的阻燃抑烟性能,当PAPP和AHP质量比为4∶1,总添加量为25%时,PP复合材料LOI达到31.5%,通过UL94垂直燃烧V-0级,800℃残炭率为23.16%,说明PAPP和AHP两者发挥了较好的协同阻燃作用。此外,其热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都得到大幅降低,SEM结果表明阻燃成分在PP复合材料表面形成了连续、致密的膨胀炭层,提升了材料的阻燃和抑烟性能。     

硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料的制备及阻燃性能研究

以聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,采用一步法全水发泡制备一系列硬质聚氨酯泡沫/聚磷酸铵复合材料(RPUF/APP),通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧以及烟密度测试来研究聚磷酸铵对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)泡孔结构、热稳定性、阻燃性能以及燃烧烟密度的影响。研究表明,聚磷酸铵可以明显提高RPUF/APP复合材料的阻燃性能,30份的聚磷酸铵使得RPUF/APP达到UL94 V-0级别,LOI达到23. 6%。同时发现,APP的加入会降低RPUF/APP泡沫复合材料的热分解温度,提高其成炭率和炭层的高温稳定性,并降低复合材料的燃烧烟密度,有效提高复合材料火灾安全性能。     

固体超强酸改性分子筛对膨胀阻燃体聚丙烯材料的性能影响

以固体超强酸改性分子筛作为协效剂,与RTB-IFR膨胀阻燃剂(未含协效剂成分)复配,用于PP的阻燃.研究添加改性分子筛的RTB-IFR对PP的阻燃性能、力学性能及热降解行为的影响.实验表明:对4A分子筛进行改性后,添加到RTB-IFR中,材料的阻燃性能没有明显提高,对13X分子筛进行改性,添加到RTB-IFR中,材料的阻燃性能有所提高,氧指数比没改性时提高了1％左右,I.6 mm样条的垂直燃烧也由UL94V-1级提高到UL94V-0级.对H-BETA分子筛进行改性,添加到RTB-IFR中,阻燃性能也有一定提高,其中负载镍的固体酸的H-BETA分子筛,氧指数达到35.0％,垂直燃烧通过UL94V-0级.力学性能测试表明:改性分子筛对材料的力学性能影响不大.TG测试表明:加入改性分子筛的阻燃剂后,改变了RTB-IFR和PP/RTB-IFR的热降解过程,提高了高温时成炭量和炭层的热稳定性和热绝缘性,使PP/RTB-IFR的阻燃性能得到提高.     

红磷阻燃长玻纤增强聚酰胺6复合材料热性能和阻燃性能的研究

采用UL 94垂直燃烧(UL 94)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)方法研究了红磷阻燃长玻纤增强聚酰胺6(LGFPA6)的阻燃性能和热性能。UL 94、LOI和TGA测试表明:随着红磷阻燃剂含量的增加,LOI值逐渐增大,T5%和热分解速率逐渐降低,残炭量增加;热降解动力学表明:红磷阻燃LGFPA6的平均热解活化能增加,说明红磷阻燃LGFPA6复合材料的热降解反应不易发生。     

偏硼酸钡在红磷阻燃增强尼龙中的应用研究

采用熔融共混法制备了尼龙(PA6、 PA66)/红磷母粒/玻纤/偏硼酸钡复合材料。通过力学性能测试、 UL94垂直燃烧法、灼热丝试验、氧指数(LOI)等研究了偏硼酸钡对复合材料力学性能和阻燃性能的影响。力学性能测试结果表明,加入偏硼酸钡不影响复合材料的强度,但会降低缺口冲击强度;阻燃测试结果表明,偏硼酸钡在红磷阻燃尼龙中有良好的协效作用,可使复合材料阻燃性能达到UL94 V-0 (1.6 mm)等级,且灼热丝起燃温度(GWIT)可达750℃;氧指数测试结果表明,加入偏硼酸钡能有效提高复合材料的氧指数。     

Ni-MOF与焦磷酸哌嗪对环氧树脂的协同阻燃及抑烟

将含镍金属有机框架材料（Ni-MOF）与焦磷酸哌嗪（PPAP）复配后添加到环氧树脂（EP）中,通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL 94）及锥形量热（CONE）测试研究了材料的阻燃性能及烟释放行为。结果表明,添加6%（质量分数,下同）的PPAP时,材料的LOI值为27.9%,垂直燃烧测试通过了UL 94 V-0级;当PPAP与Ni-MOF以质量比99∶1混合,总添加量为5%时,材料的LOI值达到29.3%并通过了UL 94 V-0级;极少量Ni-MOF的加入,有效提高了材料的阻燃效率。CONE测试表明,在相同阻燃剂添加量下,EP/PPAP/Ni-MOF材料的热释放速率、总热释放量、烟释放速率及总烟释放量,与EP/PPAP材料相比均得到了明显降低;Ni-MOF的引入,降低了材料的燃烧强度,减少了烟气的释放;Ni离子与PPAP受热分解形成的磷酸及多聚磷酸发生交联,将更多的磷留在了凝聚相中,促进了材料形成更加丰富、强度更高的炭层,有效抑制EP燃烧过程中热量和烟气的释放,从而提高了EP材料的火安全性能。     

阻燃PLA复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用熔融共混技术,将二乙基次膦酸铝（ADP）引入聚乳酸(PLA)中,制备了一系列阻燃聚乳酸复合材料(FR-PLA)。在此基础上,采用热重分析、极限氧指数、UL 94垂直燃烧、微型量热测试研究了二乙基次膦酸铝对阻燃聚乳酸复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。结果表明,ADP可以有效提高复合材料的阻燃性能,30 %（质量分数,下同）的ADP使得PLA/ADP30通过UL 94 V-0级别,极限氧指数达到31.6 %（体积分数,下同）; ADP使得阻燃PLA复合材料的初始分解温度降低,但明显提高复合材料的成炭性; ADP使得复合材料的热释放速率峰值明显下降,PLA/ADP30热释放速率峰值为290 W/g,相对于PLA下降37.1 %,明显降低复合材料的火灾危险性。