无卤阻燃聚丙烯材料的研究

用自制的膨胀型阻燃剂(IFR)与成炭剂、无机填料复配和聚丙烯(PP)共混,进行燃烧性能测试,考察了共混体系的燃烧行为;利用锥形量热仪研究了表面处理剂对膨胀阻燃体系的影响;用氧指数(OI)分析了阻燃剂及其他助剂在PP中的阻燃作用。结果表明,该阻燃体系既有较好的阻燃效果,又有抑烟作用。     

EPDM/PP/IFR/Nano-ZnO阻燃复合材料的制备及其性能研究

将纳米氧化锌(nano-ZnO)作为协效改性剂与膨胀阻燃剂(IFR)复配,制成IFR/nano-ZnO复合阻燃剂,并将其用于三元乙丙橡胶/聚丙烯(EPDM/PP)复合材料的阻燃。研究了nano-ZnO用量对该EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:EPDM/PP/IFR/nano-ZnO阻燃复合材料具有优良的阻燃性能,且材料的力学性能明显改善;另外,当nano-ZnO用量为2%时,该阻燃复合材料的综合性能最佳。     

氧化亚镍在RTB-IFR膨胀阻燃体系中的协效作用

将氧化亚镍(NiO)与膨胀阻燃剂(RTB-IFR,未添加协效剂成分)复配,应用在聚丙烯(PP)复合材料中以研究NiO的阻燃协效作用。探讨了NiO对膨胀阻燃PP复合材料的阻燃性能、力学性能及热降解行为的影响。结果表明,在PP中单独添加20%RTB-IFR阻燃剂,PP复合材料具有较好的阻燃性能,氧指数为31.8%,3.2 mm样条能通过UL94 V-0级。当RTB-IFR阻燃剂中加入5%NiO时,PP复合材料的阻燃性能明显得到提高,氧指数达到33.6%,1.6 mm样条即能通过UL94 V-0级。同时,NiO对PP复合材料的力学性能影响较小。NiO的引入改变了RTB-IFR及RTB-IFR/PP体系的热降解过程,降低了PP复合材料的热分解速率,提高了复合材料高温时的残炭量和热稳定性。     

几种无卤膨胀型阻燃剂对聚丙烯性能的影响

聚丙烯(PP)为基体树脂,分别加入无卤膨胀型阻燃剂FR-1420、FP2200和HS20制备了阻燃PP复合材料,考察了三种阻燃剂及其含量对材料的阻燃性能、力学性能、熔体质量流动速率及加工性的影响,通过热重分析(TG)研究了材料的热分解行为。结果表明,三种阻燃剂均能提高PP的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到20%时,阻燃PP复合材料垂直燃烧等级均可达到V-0级;随阻燃剂含量的增加,阻燃PP复合材料的阻燃性不断提高,拉伸强度、冲击强度、熔体质量流动速率下降;阻燃剂对阻燃PP复合材料的力学性能、熔体流动速率及加工性有较大影响,阻燃剂FR-1420和FP2200效果较好,且其加工温度可达250℃,阻燃剂HS20效果较差,其加工温度仅为200℃;TG分析表明,加入阻燃剂使阻燃PP复合材料初始分解温度提前,残炭率增加,有利于提高PP材料的阻燃性能。     

杂化阻燃剂对膨胀型阻燃PP的研究

采用硅磷杂化阻燃剂(SiP)与膨胀型阻燃剂(IFR)复配添加到PP中,研究SiP用量对膨胀型阻燃PP力学性能、燃烧性能、热性能的影响。结果表明:SiP加入改善了体系的阻燃性能,且有一定的抑烟效果,力学性能部分下降,高温残炭率增高。     

有机硅对LLDPE/MH/有机硅无卤阻燃复合体系性能的影响

以氢氧化镁(MH)为主阻燃剂、有机硅为协效阻燃剂,制备了无卤、低烟线型低密度聚乙烯(LLDPE)阻燃材料,利用氧指数(OI)和力学性能测试探讨了阻燃剂复配对该复合材料力学性能及阻燃性能的影响,并通过热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC)考察了材料的结构和性能。结果表明:有机硅起到了协同阻燃的作用,在有机硅质量分数为6%时,复合材料的阻燃性能达到最佳,同时具有较好的力学性能。     

不同芳基磷酸酯与膨胀型阻燃剂复配阻燃PP的研究

采用间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)、双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)、磷酸三甲苯酯(TCP)和异丙苯基磷酸酯(IPP)作为阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配阻燃聚丙烯(PP)。研究了芳基磷酸酯的种类对PP/IFR复合材料阻燃性能、热稳定性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等对材料进行了表征。结果表明:芳基磷酸酯对PP/IFR复合材料具有一定的协同阻燃作用。当芳基磷酸酯用量为5.0%时,PP/IFR/TCP、PP/IFR/IPP、PP/IFR/RDP和PP/IFR/BDP复合材料的氧指数(OI)由PP/IFR的28.5%分别提高到29.5%、30.0%、30.5%和29.5%,垂直燃烧级别由UL 94V-1级提升至UL 94V-0级;同时,RDP和BDP可提高PP/IFR复合材料的热稳定性能,500℃时的残余率分别高达15.4%和12.9%。此外,RDP和BDP的加入有利于IFR粒子的分散,从而改善了材料的力学性能。     

新型磷-氮系复配阻燃剂在聚丙烯中的应用

采用一种新型磷-氮系阻燃剂与聚磷酸铵(APP)复配成膨胀型阻燃剂,对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃PP的阻燃性能、热分解过程及力学性能。结果表明:当复配阻燃剂添加量为30%时,阻燃改性PP的氧指数和垂直燃烧等级分别达到32.3%和UL94 V-0级,拉伸强度为37.4 MPa,缺口冲击强度为39.5 kJ/m2,并且具有很好的热稳定性。     

聚磷酸铵和三嗪成炭剂复合聚丙烯在水煮条件下的阻燃和力学性能

将乙二胺代三嗪成炭剂(ETCA)与聚磷酸铵(APP)复配,制备了两种不同质量分数的双组分膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃的聚丙烯(PP)材料,分别为23%IFR/PP、27%IFR/PP。通过极限氧指数仪、UL94垂直燃烧仪、锥形量热仪、电子万能试验机和冲击试验机等分别研究了80℃热水处理7 d前后的阻燃聚丙烯复合材料的燃烧性能与力学性能。结果表明,复配膨胀型阻燃剂的加入使PP材料的阻燃性能提高,但力学性能下降;两组双组分阻燃试样23%IFR/PP、27%IFR/PP在80℃热水处理3 d能保持UL94 V-0级别,LOI分别达27.7%和29.0%,3 d之后阻燃级别降为无级别,但是7 d之后LOI值仍能达25.3%和27.0%;水煮之后,相比于未水煮阻燃试样,23%IFR/PP、27%IFR/PP的拉伸强度下降,但冲击强度增加。     

超支化三嗪成炭剂阻燃聚丙烯

将自制的超支化三嗪成炭剂（CFA）与聚磷酸铵（APP）以1∶1的比例复配成膨胀型阻燃剂（IFR）,用于聚丙烯（PP）的阻燃。采用冲击实验、拉伸实验、极限氧指数仪、垂直燃烧（UL 94）和扫描电子显微镜 (SEM)等方法表征了PP阻燃复合材料的力学性能、阻燃性能,分析了断面形貌。结果表明,添加阻燃剂后,冲击强度呈先增加后降低的趋势,拉伸强度则随着阻燃剂含量的增加不断下降,但降幅不明显;含有15 % IFR的阻燃复合材料,其垂直燃烧等级即可通过UL 94 V-0级测试,显示出复合IFR具有优秀的阻燃效果。     

芳基磷酸酯/膨胀型阻燃剂协同阻燃PP的制备及性能研究

以间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)为阻燃协效剂,与三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)组成的膨胀型阻燃剂(IFR)复配,制备了具有良好阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯(PP)。研究了RDP的用量对PP/IFR体系阻燃性能和力学性能的影响,并通过热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMA)等手段对阻燃材料进行了表征。结果表明:RDP与IFR具有明显的协同阻燃作用。当RDP质量分数为5.0%时,阻燃PP的氧指数(LOI)从28.5%提高至30.5%,UL-94由V-1级提升至V-0级;此外,体系的缺口冲击强度也有较大幅度提高。     

PP/EPDM热塑性弹性体动态硫化阻燃材料制备及性能研究

研究了聚丙烯/三元乙丙橡胶(PP/EPDM)体系在过氧化二异丙苯(DCP)、硫磺(S)和酚醛树脂(PF)三种不同硫化条件下的动态硫化过程。探讨了膨胀型阻燃剂三聚氰胺磷酸盐(MP)和双季戊四醇(DPER)对PP/EPDM动态硫化体系力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:在加入阻燃剂的情况下,PP/EPDM体系的阻燃性能得到了改善,但体系的力学性能下降较多。     

改性聚磷酸铵对三嗪类膨胀阻燃聚丙烯性能的影响

由改性聚磷酸铵(APP)、自制的三嗪类成炭发泡剂(CFA)等复配制成膨胀型阻燃剂(IFR),以二氧化硅、二氧化钛等为协效剂阻燃聚丙烯(PP)。研究了不同组分的IFR及协效剂对阻燃PP复合材料阻燃性能、力学性能和耐水性能的影响。结果表明:改性APP的亲水性下降;由改性APP/CFA(4/1)、二氧化硅协效剂复配的PP复合材料阻燃性能、力学性能优良,助剂在PP基体中分散性好,热水浸泡后氧指数为32.5%,仍能达到UL94V—1级,失重率为2.92%。     

新型无卤阻燃聚丙烯的制备与性能研究

采用碱式硫酸镁晶须(MOS)与有机蒙脱土(OMMT)作为阻燃剂制备了阻燃聚丙烯(PP),研究了MOS和OMMT用量对阻燃PP力学性能和阻燃性能的影响,并通过热失重分析(TGA)和锥形量热仪(CONE)对材料进行了表征。结果表明:MOS对PP有良好的增强阻燃作用,少量OMMT的加入可以进一步提高阻燃PP的阻燃性能。当MOS与OMMT用量分别为40.0%和3.0%时,阻燃PP的OI为28.5%,其热释放速率峰值(pHRR)和平均热释放速率(mHRR)分别为156.5kW/m2和112.9kW/m2,比基体树脂分别下降了83.3%和72.1%,同时其抑烟性能也大为改善。     

含锌阻燃剂对NER/OMMT-TPP体系阻燃聚丙烯的影响

将硼酸锌和氧化锌加入到酚醛环氧树酯/有机蒙脱土纳米复合材料(NER/OMMT)与磷酸三苯酯(TPP)阻燃聚丙烯(PP)体系,考察了硼酸锌和氧化锌用量对PP阻燃、抑烟性能和力学性能的影响.在NER/OMMT与TPP总用量仅为10wt%的情况下加入4wt%的硼酸锌后,制得了氧指数高达31.5%的阻燃聚丙烯,并且烟雾产生总量比加入前下降了46.6%,在降低了材料的毒害性的同时很好地提高了其综合性能.     

氢氧化物对NER/OMMT与磷酸酯体系阻燃聚丙烯的影响

将氢氧化物加入到酚醛环氧树脂/有机蒙脱土(NER/OMMT)与磷酸酯阻燃聚丙烯(PP)体系,考察了氢氧化物和磷酸酯的种类和用量等对PP燃烧性能和力学性能的影响。在NER/OMMT与磷酸三苯酯(TPP)总用量仅为10wt%的情况下制得了氧指数高达30.0%的阻燃聚丙烯,并且热释放速率峰值比纯PP下降了49%,在降低了材料的毒害性的同时提高了其性能,为通用塑料工程化探索了一条行之有效的途径。     

新型膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

通过微胶囊化技术合成了新型磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂ANTI-6,用ANTI-6对聚丙烯(PP)进行阻燃改性。研究了阻燃剂ANTI-6中聚磷酸铵的微胶囊包覆;考察了阻燃剂对PP的阻燃性能、力学性能和耐水性等的影响。结果表明:包覆的聚磷酸铵粒度均匀致密,热稳定性提高;PP中添加25%ANTI-6阻燃剂可以获得良好的阻燃效果,氧指数达到30,阻燃性达UL94V-0级,改性PP具有优越的综合性能,耐热水性优于国外同类产品。     

Preparation and Application of Deformable and Orientable Intumescent Flame Retardants Incorporated with Polypropylene

An environment-friendly and easily operational method, reactive extrusion was adopted to prepare intumescent flame retardant (IFR), melamine salt of pentaerythritol phosphate (MPP) with special rheological properties. The outstanding advantage of the extruded MPP is that the flame retardant can deform, orientate and form fibrillar morphology in resin matrix during the incorporation with PP, however, conventional MPP can only solid-state disperse in PP melt phase and obtain granulated morphology. The deformation and orientation mechanism of the extruded MPP were researched by scanning electron microscope (SEM) and differential scanning calorimeter (DSC). It proved that this fibrillar morphology of the flame retardant obviously improved the flame retardancy and mechanical performance of PP.     

氧化锌对膨胀阻燃聚丙烯的影响

研究了协效剂氧化锌（ZnO）对聚磷酸铵（APP）、季戊四醇（PER）、氰尿酸三聚氰胺（MCA）膨胀阻燃聚丙烯（PP）体系的阻燃协效作用。采用氧指数（LOI）、热失重法（TG）、锥形量热仪（Cone）、红外光谱（FTIR）等手段分析了ZnO对膨胀阻燃PP的影响。结果表明，氧化锌可提高该体系的LOI和阻燃性能，还可促进阻燃体系形成炭层，且可提高其炭层的强度，该体系氧化锌最佳用量应为1．0份。