三聚氰胺磷酸盐/硅改性酚醛成炭剂对滑石粉填充尼龙6材料性能的影响

采用三聚氰胺磷酸盐(MP)与硅改性酚醛(SPF)大分子成炭剂复合阻燃剂体系对滑石粉(Talc)填充尼龙6(PA6)进行阻燃,在最佳配方下获得了极限氧指数达28.3%,UL94垂直燃烧级别为V0(1.6 mm)的无卤阻燃复合材料。研究了阻燃剂与成炭剂配比及复合阻燃剂含量对材料阻燃性能的影响,通过TG分析和炭层强度测试研究了阻燃材料的成炭行为,对复合阻燃剂的协效机理进行了分析。另外,通过流变性能测试对SPF的润滑降黏作用进行了研究。结果表明:MP/SPF阻燃协同效应明显,可大幅提高成炭量和炭层强度;SPF可增加材料熔体流动性,改善其加工性能。     

三聚氰胺聚磷酸盐/硼酚醛协效体系阻燃PA66/GF复合材料的研究

采用氮磷型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与硼改性酚醛树脂(BPF)组成的复合阻燃体系对玻纤(GF)增强尼龙66( PA66)复合材料进行阻燃,获得了阻燃性能优异、力学性能良好的增强复合材料,研究了协效阻燃剂BPF/MPP配比、BPF/MPP用量及GF用量对阻燃复合材料阻燃性能的影响,采用微型燃烧量热和质量保持率分析方法研究了阻燃复合材料的燃烧及成炭行为,对复合阻燃剂的协效机理进行了讨论.结果表明,当BPF在BPF/MPP中的质量分数为15％时,添加25％ BPF/MPP复合阻燃剂可使20％ GF增强PA66复合材料达到V-0( 1.6 mm)阻燃级别,极限氧指数增加至25.3％,拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度分别为116 MPa,132 MPa,7.1 kJ/m2.该复合材料可满足高性能无卤阻燃的使用要求.     

环保型无卤阻燃剂在PA6材料中的应用

以聚酰胺(PA) 6为基体材料,添加二乙基次膦酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,通过熔融共混制备无卤阻燃PA6复合材料。采用水平垂直燃烧仪、氧指数测定仪、万能材料试验机以及热重分析仪研究了ADP和MCA用量对无卤阻燃PA6阻燃性能、力学性能、热降解行为的影响,并采用扫描电子显微镜观察了燃烧后炭层的形貌,探讨了ADP与MCA间的协效阻燃作用。结果表明,制备的阻燃PA6复合材料均能达到UL94 V–0阻燃级别;当ADP添加量为18%时,极限氧指数(LOI)可达33.3%;当添加14% ADP时,ADP/MCA复配阻燃体系的LOI值保持在31%以上;MCA对ADP产生协效阻燃作用,MCA的加入使得热分解温度降低,加速了PA6在燃烧时的成炭,改善了炭层结构,并使PA6具有较好的力学性能。     

成炭剂和分子筛协同MPP对PA6的阻燃性研究

将聚磷酸三聚氰胺(MPP)作为阻燃剂阻燃PA6,研究了高效成炭(剂CFA)和4A分子筛对MPP阻燃PA6性能的影响,并通过热失重分(析TGA)对材料进行了表征。结果表明:CFA和4A分子筛对MPP具有协效阻燃作用,加速了PA6阻燃时的成炭化学反应,改善了炭层结构。当阻燃体系中添加26%的MPP、4%的CFA和2%的4A分子筛时P,A6的氧指数可达到35%,垂直燃烧通过UL94 V—1级。     

聚磷酸酯三聚氰胺在玻璃纤维增强尼龙6中的阻燃性能研究

以聚磷酸酯三聚氰胺(MPP)、改性烷基苯酚甲醛树脂(MAR)为阻燃剂,通过二者之间的协同效应改善尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)复合材料的阻燃性能。采用熔融共混法制备了添加不同MPP/MAR用量的PA6/GF复合材料,通过测定极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级、炭层形貌研究了二者的协同阻燃机理,并测试了PA6/GF复合材料的力学性能。结果表明:当MPP/MAR用量比为10/10时,LOI达到最大值29.3%,垂直燃烧等级为V-0级,热释放速率最低,仅为116.3 kW/m~2;添加MPP及MAR对于提高PA6/GF复合材料的力学性能具有一定作用。     

固体酸协同MPP对GF增强PA6的阻燃性研究

采用热聚合法制备聚磷酸三聚氰胺（MPP）无卤阻燃剂，与固体酸协同阻燃玻纤增强尼龙6材料，实现了玻纤增强尼龙6的无卤阻燃。研究发现：固体酸的引入可增强体系凝聚相阻燃作用，促进材料在燃烧时形成更为连续、致密的炭层。添加质量分数30．00％MPP，质量分数3．00％固体酸可使质量分数30．00％玻纤增强PA6材料达UL94-1．6mm V-0阻燃级别，材料的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度分别可达84．3MPa，3．8％，128MPa，3．4kJ／m^2，具有良好的综合性能。     

焦磷酸哌嗪复配阻燃剂在PA6材料中的阻燃配方优化及性能研究

应用混料设计试验方法研究了焦磷酸哌嗪(PAPP)、蒙脱土(MMT)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)三组分复配阻燃剂在聚酰胺6(PA6)材料中的阻燃性能,通过极限氧指数、垂直燃烧级数(UL94)、微型燃烧量热仪(MCC)和热失重(TG)分析研究了不同配方对材料阻燃性能、燃烧性能的影响,优化了阻燃剂配方。结果表明:PAPP的质量分数为60.5%,MMT的质量分数为9.0%,MPP的质量分数为30.5%,该配方阻燃PA6材料的极限氧指数(体积分数)为39.5%,达到UL94 V-0(1.6 mm)级,阻燃剂在材料表面形成连续致密的炭层,700℃时残炭质量增加约10倍,有效抑制了材料的降解,显著降低燃烧过程中的热释放量。     

MPP无卤阻燃聚丙烯纤维的辐照改性研究

采用自制季戊四醇螺环磷酸酯双蜜胺盐(MPP)无卤阻燃剂与聚丙烯(PP)进行共混纺丝,制备了无卤阻燃PP纤维,采用低能电子辐照对无卤阻燃PP纤维进行改性,并对MPP的结构、PP纤维的力学性能及阻燃性能进行了表征。结果表明:自制MPP为预期结构;随着MPP含量的增加,PP纤维的极限氧指数(LOI)增大,但其断裂强度有所下降;MPP质量分数为8%时,纤维断裂强度为6.02 cN/dtex,LOI为24.5%;随低能电子辐照量的增大,MPP质量分数8%的阻燃PP纤维的LOI大幅度增加;当电子辐照量为200 kGy时,阻燃PP纤维的LOI为33.8%,断裂强度为3.08 cN/dtex,起始分解温度和残炭率比纯PP纤维均有较大幅度增加,燃烧形成连续致密的炭层。     

蒙脱土对无卤阻燃PP/PA6复合材料的影响

将PA6、PP、阻燃剂、蒙脱土通过直接熔融共混制备无卤阻燃PP/PA6复合材料。通过水平燃烧、热重分析、氧指数、力学性能测试了蒙脱土在复合材料中的含量对PP/PA6复合材料性能的影响。结果表明,随着蒙脱土在复合材料中含量的增大,其阻燃性能和力学性能都得到了提高,当蒙脱土用量为2phr时,复合材料的综合性能达到最佳。     

聚磷酸三聚氰胺对玻纤增强PA66的膨胀阻燃作用

采用自制的新型膨胀型阻燃剂——聚磷酸三聚氰胺(MPP)对玻纤增强PA66进行阻燃,以氧指数和垂直燃烧(UL94)评价了其阻燃作用;以热失重测定了材料的热分解性能;以扫描电镜观察了材料残炭的结构;并探讨了MPP阻燃玻纤增强PA66的阻燃机理。试验表明,单一MPP对玻纤增强PA66有良好的阻燃效果,当添加25％时,阻燃材料的氧指数为38,0％,达到UL94V-0级;MPP参与了玻纤增强PA66的降解过程,在材料表面形成了致密的隔热、隔氧的泡沫炭层。     

ZnO对MPP/PEPA阻燃PP性能的影响

采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP.研究MPP/PEPA质量比和ZnO添加量对PP阻燃性能的影响.结果表明:MPP/PEPA质量比为3:2时,复配效果最好;添加少量的ZnO可以显著提高材料的阻燃性能;当MPP/PEPA/znO添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的极限氧指数达29.5%.TGA结果表明:添加ZnO可以起催化MPP/PEPA酯化,促进成炭的作用.SEM分析表明:ZnO可以起到稳定炭层.增加炭层厚度的作用.     

ZnO对PP/MPP/PEPA膨胀阻燃体系的协同作用

以ZnO为阻燃协效剂,采用多聚磷酸蜜胺(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配阻燃剂,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃PP。研究了ZnO用量对PP阻燃性能和协效作用的影响。结果表明:添加少量的ZnO即可显著提高PP的阻燃性能。当MPP、PEPA和ZnO添加量分别为12%、8%和1%时,阻燃PP的氧指数高达29.5%。TGA、FTIR分析和体式显微镜观测结果表明:添加ZnO可以催化MPP/PEPA间的酯化反应,促进体系成炭,形成更致密的炭层,从而提高材料的阻燃性能。     

新型三嗪类复配阻燃剂对PP阻燃及力学性能的影响

研究了新型三嗪类复配阻燃剂(MPP/CA)对聚丙烯(PP)的阻燃作用。结果表明,当蜜胺聚磷酸盐(MPP)与三嗪成炭剂(CA)以质量比2∶1复配,添加量为25%时,对PP的阻燃作用最好,PP的氧指数达到最大,UL94等级为V-0。同时,随着阻燃剂添加量的增加,PP的缺口冲击强度及拉伸强度逐渐降低,而弯曲模量逐渐增加。通过热重(TG)和扫描电镜(SEM)表征,添加MPP/CA使得PP在燃烧时分解过程加快并生成更多的残炭量,形成致密、连续的膨胀炭层,有效阻止基体与空气热量的交换,从而达到阻燃作用。通过抗析测试,MPP/CA抗析出能力优于市售的阻燃剂。该阻燃剂属于无卤阻燃剂,符合当今阻燃剂发展的趋势。     

焦磷酸哌嗪及其复配阻燃剂对共聚聚丙烯阻燃性能的研究

采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL94)、热失重分析(TG)和微型燃烧量热仪(MCC)研究焦磷酸哌嗪(PAPP)、聚磷酸三聚氰胺(MPP)和氧化锌(ZnO)复配阻燃剂对嵌段共聚聚丙烯阻燃性能、成炭性能和燃烧性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料燃烧后形成炭层的表观形貌。结果表明,PAPP具有较好的成炭性,PAPP与MPP按质量比为2∶1复配,加入少量ZnO作协效剂,复配阻燃剂添加量在30%,阻燃复合材料的LOI提高至42. 4%,通过UL94 V-0级(1. 6 mm)。阻燃剂的加入,在材料表面形成连续致密的炭层,提高材料在高温时的热稳定性,600℃的残炭率增加近五倍,抑制材料的降解,显著降低燃烧过程中释放的热量,减少火灾危险性。     

MPP与烷基次膦酸铝复配体系对尼龙6性能的影响

以自制的烷基次膦酸铝及其与三聚氰胺氰磷酸盐(MPP)复配体系对PA6进行阻燃改性,通过垂直燃烧、极限氧指数、力学性能和热分析等测试,研究了烷基次膦酸铝及其与MPP复配阻燃体系对PA6材料性能的影响。结果表明:自制的烷基次膦酸铝具有良好的阻燃效果,当质量分数为15%时,可以达到UL94V-0级别,氧指数为32.5%,力学性能较好;而与MPP复配改性的阻燃PA6没有表现出良好的阻燃协同效应,材料的综合性能随着MPP含量的增加而呈下降趋势,可考虑加入一些凝聚相阻燃剂促进材料成炭以获得优异的阻燃效果,为工业应用提供了一定的理论实验依据。     

低熔点玻璃协效二乙基次膦酸铝阻燃PA66/GF复合材料研究

采用低熔点玻璃等质量替代传统的三聚氰胺聚膦酸盐(MPP)阻燃剂,与二乙基次膦酸铝(Al Pi)复配协效阻燃玻纤增强尼龙66 (PA66/GF)。相比MPP体系,低熔点玻璃能够大幅度缩短材料的UL94垂直燃烧时间,但低熔点玻璃当与MPP共存时,垂直燃烧性能受到负面影响。锥形量热结果表明低熔点玻璃代替MPP后,材料的成炭过程相比MPP体系滞后,但是炭层质量提高,表现为炭层致密度和强度均提升。300 h湿热老化后,Al Pi复配低熔点玻璃阻燃体系能够有效减少阻燃剂的析出。低熔点玻璃的引入对材料的力学性能具有一定的负面影响。     

无卤阻燃长玻纤增强尼龙66的制备及性能表征

以二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和氧化铈(CeO_2)为阻燃协效剂制备了无卤阻燃长玻纤增强尼龙66(LGF/PA66)复合材料。当LGF/PA66/ADP/MPP/CeO_2质量比为30/55/10/3/2时,制备的复合材料垂直燃烧可以达到UL-94 V-0等级。扫描电镜和锥形量热仪分析测试表明:MPP通过气相阻燃可以有效地抑制玻纤的灯芯作用,CeO_2可以催化PA66成炭,使炭层更致密,同时降低了最大热释放速率,具有良好的阻燃协效作用。     

线型酚醛与微胶囊红磷阻燃ABS的研究

采用线型酚醛(Novolac)与微胶囊红磷(MRP)复配阻燃,制备了无卤阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料。研究了Novolac/MRP质量比和用量对阻燃ABS性能的影响。研究结果表明:Novolac/MRP的质量比为3/2,总量为15%(质量分数)时,可以制备极限氧指数(LOI)为26.7%,垂直燃烧(UL94)V-0级的无卤阻燃ABS;Novolac的酚羟基与MRP燃烧产生的聚磷酸在高温下发生的脱水成炭反应减缓了ABS的分解;SEM炭层形貌分析表明:Novolac/MRP复合阻燃ABS材料燃烧表面形成了平整、致密的炭层,该炭层能够有效地隔绝燃烧过程所产生的易燃气体及热量,起到较好的阻燃效果。     

无卤阻燃ABS/TPU复合材料阻燃性能的研究

采用了微胶囊红磷(MRP)、氢氧化镁(MH)、聚硅氧烷组成复合阻燃剂,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/热塑性聚氨酯(TPU)合金进行改性,获得了环保型阻燃ABS/TPU复合材料。对该复合材料进行了阻燃性能、热稳定性测试和炭层形貌分析。结果表明,当复合阻燃剂MRP/MH质量比为1/1且添加量为16份时,复合材料的极限氧指数(LOI)为25.7%,垂直燃烧性能通过FV-0级;TPU结构中因含氧,有利于MRP/MH阻燃体系阻燃;添加6份聚硅氧烷,复合材料垂直燃烧级别达到FV-0级,聚硅氧烷燃烧过程中通过改变炭层形貌,提高阻燃性。     

无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的研制

以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF)为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP)制备了矿用PA6/GF复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。结果表明,抗静电剂163及抗静电剂190的加入能提高PA6/GF复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2时,材料表面电阻率降低至9.7×107Ω;阻燃剂ADP的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15%时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。