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。     

二乙基次膦酸铝和OMMT在PLA中协同阻燃作用研究

采用熔融共混工艺制备了一系列聚乳酸(PLA)/二乙基次膦酸铝(AHP)和PLA/AHP/有机蒙脱土(OMMT)复合材料,并通过热失重分析、极限氧指数、垂直燃烧和锥形量热仪测试研究了AHP和OMMT对PLA复合材料热稳定性和阻燃性能的影响,探讨了AHP和OMMT协同阻燃的作用机理。结果表明,相比于PLA/AHP复合材料,PLA/AHP/OMMT复合材料表现出更优异的热稳定性和阻燃性能,材料的最大热分解温度提高了约3℃,而且能够通过垂直燃烧UL 94 V–0级别测试,同时材料的热释放速率峰值、平均热释放速率、平均质量损失速率等都出现显著降低,这证实AHP和OMMT在PLA基体中具有明显的协同阻燃效果。扫描电子显微镜观察材料燃烧后残炭的微观形貌发现,与PLA/AHP相比,PLA/AHP/OMMT的炭层更加连续、致密,红外结果显示该炭层中有"类陶瓷"结构生成,起到了促进成炭及稳定炭层结构的作用,这是AHP和OMMT发挥良好协同阻燃效果的原因。     

基于ADPP的无卤阻燃PBT/GF复合材料阻燃性能研究

以二丙基次膦酸铝(ADPP)、ADPP/三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)和ADPP/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)为阻燃剂制备了无卤阻燃聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维(PBT/GF)复合材料,并利用锥形量热仪系统评价了不同阻燃体系对其阻燃性能的影响。结果表明:三种阻燃体系的阻燃效果为ADPP≈ADPP/MPPADPP/MCA;ADPP与MPP间有一定的阻燃协效作用,且ADPP和ADPP/MPP阻燃体系能更有效地延缓PBT/GF复合材料火焰的传播,具有良好的阻燃效果。     

聚乳酸/苯基次膦酸铈复合材料的制备及性能

采用简单方法合成苯基次膦酸铈(CeP),并将其作为阻燃剂加入聚乳酸(PLA)中,通过熔融共混技术制备聚乳酸/苯基次膦酸铈(PLA/CeP)复合材料。通过热重(TG)、极限氧指数(LOI)、UL-94垂直燃烧(UL-94)、微型量热(MCC)研究复合材料的热稳定性、阻燃性能和燃烧性能。通过阻燃测试发现,CeP能够提高复合材料阻燃性能,PLA/CeP20极限氧指数能达到24.3%并通过UL-94 V-2级别。热重分析的结果表明,CeP显著提高了PLA/CeP复合材料初始分解温度和成炭率。MCC测试结果表明,CeP能明显降低PLA/CeP复合材料火灾危险性。PLA/CeP20热释放速率峰值(PHRR)和总热释放(THR)分别为397 W/g和13.6 kJ/g,与纯聚乳酸相比,分别下降了13.9%和28.0%。因此,苯基次磷酸铈对聚乳酸具有良好的阻燃效果。     

苯基次膦酸锌阻燃改性聚乳酸材料

采用共沉淀法合成了苯基次膦酸锌(ZnP)并对其进行表征,在此基础上通过熔融共混技术制备了一系列聚乳酸/苯基次膦酸锌(PLA/ZnP)复合材料,采用热重分析,极限氧指数测试（LOI）,UL 94垂直燃烧测试、微型量热(MCC)研究ZnP对复合材料热稳定性、阻燃性能以及燃烧性能的影响。研究表明,ZnP可以提高复合材料的热分解温度和成炭性,30 %（质量分数,下同）ZnP使得复合材料的分解温度相对于纯PLA上升8 ℃,750 ℃成炭率达到18.5 %;此外,ZnP可以提高复合材料阻燃性能,PLA/ZnP30的极限氧指数达到24.0 %,并通过UL 94 V-2级别,热释放速率峰值相对于PLA降低了24.9 %,有效提高了复合材料火灾安全性。     

高导热阻燃有机硅灌封胶的制备

以乙烯基硅油、含氢硅油为基础胶料,十六烷基三甲氧基硅烷改性氧化铝为导热填料,二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,制得导热阻燃绝缘有机硅电子灌封胶。研究了改性氧化铝用量对灌封胶黏度、导热性、阻燃性的影响,观察了燃烧残余物的形貌。结果表明,这种改性氧化铝有低吸油值,填充量对灌封胶黏度影响小,所制备的灌封胶具有良好导热性能;而ADP不仅展现出对灌封胶良好的阻燃性,而且还能与改性氧化铝产生协效阻燃性和抑烟作用,同时灌封胶也具有良好的流动性、力学性能和电绝缘性能。当ADP用量50份、改性氧化铝用量600份时,灌封胶的黏度为8 500 mPa·s,硫化后胶条的热导率达2.12 W/m·K,垂直燃烧达到FV-0级,拉伸强度1.72 MPa,拉断伸长率62%,体积电阻率3.9×1012Ω·cm。     

阻燃聚丁二酸丁二醇酯复合材料的制备及其阻燃性能研究

采用熔融共混技术,将次磷酸铝(AHP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MC)引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS),制备了一系列阻燃PBS复合材料,并采用极限氧指数、垂直燃烧、微型量热测试以及热失重分析研究了复合材料的阻燃性能以及热稳定性。结果表明,AHP可以有效提高PBS复合材料的阻燃性能;AHP与MC复配可以进一步提高复合材料的阻燃性能,两者质量比为2∶1,添加量为20 %（质量分数,下同）即可使复合材料达到UL 94 V 0级别,极限氧指数达到29 %;AHP以及复合阻燃体系可以有效提高复合材料初始分解温度及其高温稳定性。     

次磷酸铝协效MCA阻燃三元乙丙橡胶的研究

以三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为阻燃剂、二乙基次膦酸铝（ADP）和次磷酸铝（PAH）为阻燃协效剂,制备了无卤阻燃三元乙丙橡胶（EPDM）材料,并研究了其阻燃性能和力学性能。结果表明,当阻燃剂MCA用量为76份、ADP用量为14份、PAH用量为10份时,EPDM垂直燃烧级别达到FV-0,氧指数为30%,拉伸强度为6.7 MPa,拉断伸长率为330%。     

二乙基次膦酸铝阻燃环氧覆铜基板的研究

采用二乙基次膦酸铝(OP1230)阻燃环氧覆铜基板。通过垂直燃烧测试考察了二乙基次膦酸铝含量对环氧基板阻燃性的影响,并采用炭层形貌观察、热失重分析、XPS分析等研究了上述阻燃体系的成炭行为和热降解历程。结果表明,OP1230的添加质量分数为15.0%时,基板阻燃性可达UL94 V-0(1.6 mm)级,阻燃胶液粘度及基板力学性能可满足覆铜板制备和使用性能要求。     

无卤阻燃剂二乙基次磷酸铝的热降解和阻燃机理

通过不同分析方法研究了二乙基次磷酸铝（AlPi）受热后的变化过程。结果证实,随温度升高AlPi会通过自身挥发将阻燃性含磷物质释放到气相中;此外还存在一种热降解机理,分解后含磷物质留在固相中,降低了气相阻燃能力;进一步分析发现,在与火焰温度接近条件下,挥发到气相中的二乙基次磷酸铝会充分裂解成磷原子,进而形成含磷自由基淬灭剂起气相阻燃作用。     

含磷丙烯酸酯共聚苯乙烯的制备及燃烧性能

以苯基膦酰二氯、KH550、丙烯酸羟乙酯为原料,合成了一种含磷丙烯酸酯单体(SNP),其结构由红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)进行表征。以SNP和苯乙烯(St)作为单体,通过自由基乳液聚合,制备了共聚苯乙烯,采用FT-IR表征其化学结构,扫描电子显微镜(SEM)观察其产物形貌。通过热重分析(TGA)、微型燃烧量热仪(MCC)研究了共聚物的热分解性质和可燃性。结果表明,当聚苯乙烯分子主链上引入SNP时,初始热分解温度降低、残余物质量增加,可燃性降低,其热释放率峰值约降低了60%。通过对燃烧后残余物的SEM-EDS研究发现,SNP具有成炭性高和炭层稳定性好的特点,凝聚相阻燃作用是改善聚苯乙烯燃烧性质的主要因素。     

EVA阻燃材料的制备与性能研究

通过极限氧指数、垂直燃烧、烟密度、锥形量热、扫描电子显微镜等表征方法,研究了不同用量自制哌嗪类膨胀阻燃剂（IFR）对乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）的阻燃作用。结果表明,添加30 %（质量分数,下同）IFR的EVA材料极限氧指数能达到37 %,UL 94垂直燃烧达到V-0级,有焰、无焰烟密度均很低,热释放速率峰值降至156 kW/m2,仅仅只有纯EVA的21.8 %,燃烧后形成了致密的膨胀炭层;该阻燃材料具有很低的吸湿率,力学性能保持较好,且能满足RoHS环保要求。     

氢氧化铝镁复合阻燃剂制备技术研究

超细氢氧化铝是一种重要的无机阻燃填料,但由于其分解温度低而影响使用性能.根据晶体成核与生长理论,以氢氧化铝为核材,以镁盐和氢氧化钠为原料,通过非均相成核方式使氢氧化镁沉积在氢氧化铝表面,形成氢氧化镁包覆氢氧化铝的核-壳结构,制备的氢氧化铝镁复合阻燃剂兼有氢氧化铝和氢氧化镁的优点.通过研究温度、加料方式以及复合阻燃剂中氢氧化铝与氢氧化镁理化质量比等对复合阻燃剂热稳定性的影响,得到复合阻燃剂优化的制备工艺条件.制备的铝镁复合阻燃剂,初始热分解温度可达到260℃,进一步提高了氢氧化铝的阻燃性能,有机高聚物填充铝镁复合阻燃剂后其氧指数可达到33,主要力学性能指标均优于国家标准.     

新型阻燃剂二乙基次膦酸铝的合成研究

以自制的二乙基次膦酸钠及铝盐为原料,合成了标题化合物.通过采用ICP、FT-IR对产物进行表征.并对其反应条件,如反应温度、反应体系pH及反应物初始浓度进行研究,实验表明,其反应最佳条件:在反应体系的pH为2～3,二乙基次膦酸钠初始浓度为0.25 mol/L,反应温度为75℃时,合成高磷含量,热稳定性强的二乙基次膦酸铝...     

阻燃聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能研究

以次磷酸铝（AHP）和三聚氰胺氰脲酸盐（MCA）为阻燃剂,采用熔融共混法制备了一系列阻燃聚氨酯弹性体复合材料（FR-TPU）,采用热失重分析、极限氧指数、UL 94 垂直燃烧测试、锥形量热测试、力学性能测试、扫描电子显微镜研究了FR-TPU复合材料的热稳定性、阻燃性能、燃烧性能、力学性能和炭渣形貌。结果表明,AHP与MCA复配可明显提高FR-TPU复合材料的热稳定性、成炭率和阻燃性能;TPU/AHP-MCA20的极限氧指数为30.5 %,并达到UL 94 V-0级,热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR)分别下降至436 kW/m2和55.5 MJ/m2,拉伸强度和断裂伸长率分别为25.45 MPa和588.3 %;AHP与MCA复配可明显提高TPU/AHP-MCA20炭渣的致密性,从而有效抑制燃烧区域物质及能量交换,提高复合材料的火灾安全性。