PDA/MDI/BDO型阻燃TPU的制备及性能研究

以聚己二酸二乙二醇酯(PDA)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,采用双酚A-双(二苯基磷酸酯)(BDP)作为阻燃剂,通过一步法制备了一系列阻燃剂含量不同的PDA/MDI/BDO型阻燃热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。利用氧指数测定仪、垂直燃烧测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、邵氏硬度计、拉力测试机、热重分析仪(TGA)等研究了阻燃剂BDP的含量对TPU阻燃性能、力学性能和热稳定性的影响。结果表明:随着阻燃剂BDP含量的增加,阻燃TPU的氧指数和UL 94阻燃等级都随之提高,而拉伸强度和100%定伸模量则先增大后减小。特别地,当阻燃剂BDP含量为9%时,阻燃TPU的综合性能达到最佳,其氧指数达到26%,UL 94阻燃等级达到V-1级,邵A硬度为89.2 HA,拉伸强度为9.9 MPa,100%定伸模量为8.5 MPa,初始分解温度达到326℃。     

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。     

两种有机膦酸铝无卤阻燃TPU的研究

分别采用两种有机膦酸铝阻燃剂三(二乙基亚膦酸)铝(OP1230)及OP1312[62%三(二乙基亚膦酸)铝+35%三聚氰胺聚磷酸盐+3%硼酸锌]与热塑性聚氨酯(TPU)制备了阻燃TPU复合材料。首先通过粒径分析仪和热失重分析仪研究了两种阻燃剂的粒径和热稳定性,进一步通过氧指数测定仪、水平垂直燃烧测试仪、拉力试验机、热失重分析仪和扫描电子显微镜研究了两种阻燃TPU复合材料的阻燃、力学及热稳定性能。结果表明,随着阻燃剂用量的增加,复合材料在燃烧时的熔滴现象明显减少。当OP1230的质量分数为30%时,复合材料阻燃级别达到FV-0等级,氧指数与纯TPU差别很小;当OP1312的质量分数为30%时,复合材料阻燃级别为FV-1等级,氧指数从纯TPU的23%增加到27%。在相同的阻燃剂用量下,添加OP1312的复合材料的力学性能均高于添加OP1230的复合材料。OP1230可有效提高成炭量,炭层致密,阻燃效果好;而OP1312成炭量小,阻燃效果略差。     

增韧改性ADP-12阻燃ABS树脂的性能研究

使用二乙基次膦酸铝(ADP-12)并用协效阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)制备无卤阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料,使用不同增韧剂对阻燃ABS进行增韧改性,对其阻燃性能及力学性能进行了研究。结果表明,填加增韧剂聚醚型聚氨酯(TPU)制备的阻燃ABS合金综合阻燃性能最优,氧指数达到33.6%,垂直燃烧显示出V-1级别;SBS对阻燃ABS增韧效果最好,制备的阻燃苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)/ABS合金力学性能最优,冲击强度、断裂伸长率均比未填加增韧剂的阻燃ABS有所提高;通过偏光显微镜发现,阻燃剂在TPU/ABS合金中阻燃剂分散较好,但仍有团聚现象存在。     

高速拖链线缆用高耐磨无卤阻燃热塑性聚氨酯护套材料的研究

选用热塑性聚氨酯(TPU)作为基材,通过添加无卤阻燃剂、润滑剂熔融共混制备高耐磨无卤阻燃TPU护套材料。采用力学性能测试、UL94垂直燃烧测试、极限氧指数测试、熔融指数测试、耐磨耗测试等研究了无卤阻燃TPU护套材料的力学性能、阻燃性能与耐刮磨性能。结果表明：相比于单纯氮系阻燃剂,磷氮复配阻燃剂在实现较高力学性能基础上提高了材料的阻燃性能;添加硅酮、羟基硅油均能改善阻燃TPU材料的磨耗性能,羟基硅油因其反应性在改善材料耐磨性能的同时也提高了力学性能。采用磷氮复配阻燃剂、羟基硅油作为润滑剂制备的阻燃TPU护套材料制备的拖链线缆通过VW-1阻燃、刮磨等测试,达到了高速拖链线缆用高耐磨无卤阻燃TPU护套材料开发要求。     

无卤阻燃热塑性聚氨酯的制备与性能研究

首先自制了无卤阻燃剂,再与TPU挤出共混,通过热失重分析(TGA)和水平垂直燃烧(UL94)测试对阻燃效果及阻燃机理进行了分析,选择了最佳配方的阻燃剂;随后制备了不同阻燃剂含量的无卤阻燃TPU复合材料,并对复合材料的阻燃性能、力学性能及环保性能等进行了测试。结果表明,自制无卤阻燃剂可以使TPU达到理想的阻燃效果,随着无卤阻燃剂含量的增加,TPU的阻燃性能越来越高,拉伸强度越来越低,当添加量为18%时,复合材料阻燃性可以达到UL94 V-0级(0.8 mm),无滴落,且拉伸强度在20 MPa以上。     

热塑性聚氨酯弹性体的无卤阻燃研究进展

综述了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)无卤阻燃研究现状,介绍了磷系、氮系、硅系、纳米无机、膨胀型阻燃剂对TPU的阻燃作用机理和阻燃效果,并对TPU的阻燃改性的未来发展趋势进行了展望。     

无机阻燃剂对PVC木塑复合材料的影响

采用A1(OH)3、ZB-2335(硼酸锌-2335)以及Sb2O3等无机阻燃剂对PVC木塑复合材料进行阻燃处理,并通过测定氧指数、拉伸强度、冲击强度项目研究不同的阻燃剂配方及含量对材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:(1)随着A1(OH)3,ZB-2335以及Sb2O3添加量的增加,复合材料的氧指数(LOI)都呈现逐渐增大的趋势。Sb2O3阻燃效率最高,当添加量为9份时,氧指数达到35.2%;(2)无机阻燃剂的加入普遍降低了复合材料的冲击强度,但对拉伸强度起到了一定的增强作用。     

磷系阻燃剂对聚醚/聚酯型TPU的阻燃性能研究

选用两种常用的磷系阻燃剂聚磷酸铵(APP)和次磷酸铝(AHP)按不同添加量分别加入到两种热塑性聚氨酯(TPU)中,通过熔融共混制得阻燃TPU体系,并探究APP和AHP对两种TPU的阻燃性能、热稳定性及力学性能的影响。结果发现,APP与聚醚型TPU(M-TPU)更匹配,AHP与聚酯型TPU(Z-TPU)更匹配。加入10%APP可使M-TPU的极限氧指数(LOI)从21.6%提高到27.4%,加入10%AHP可使Z-TPU的LOI从21.3%提高到28.7%,UL94均为V-0等级且燃烧后的残炭量明显增加,炭层强度提高。     

三嗪膨胀阻燃剂/硅酸镁协效阻燃TPU的制备及性能研究

以三嗪成炭发泡剂（CFA）及聚磷酸铵（APP）复配成膨胀阻燃剂(IFR),以硅酸镁(MgSiO3)为协效剂添加到热塑性聚氨酯弹性体(TPU)中制备阻燃TPU材料,研究了阻燃TPU材料的阻燃性能、力学性能、热降解行为和炭层的表面形貌。结果表明,纯TPU材料的极限氧指数仅为22.0 %,在空气中极易燃烧,当IFR添加量为28 %（质量分数,下同）,MgSiO3添加量5 %时,材料的极限氧指数提高到37.1 %,通过UL 94 V-0级,表现出很好的阻燃效果;但是IFR/MgSiO3的加入使材料的拉伸强度和断裂伸长率明显下降,也使得TPU材料的起始热分解温度提前,最大热降解速率峰值降低,同时材料的残炭量得到了很大程度的提高。