几种阻燃剂之间协效作用的研究

本文按照“多协效”的阻燃思想，以试样的水平燃烧试验为评价指标，证实了阻燃剂之间协效作用的存在，并用回归分析法建立了几种阻燃剂间协效作用的经验公式。     

水滑石对IFR/HDPE复合材料的协效作用

利用熔融共混法制备了水滑石(LDH/)膨胀型阻燃剂(IFR/)高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并对复合材料的力学性能、阻燃性能、热稳定性能和燃烧炭层结构进行了研究。结果表明:LDH对复合材料具有明显的增强作用,在聚磷酸铵/丙三醇/三聚氰胺/HDPE体系中增强幅度最大;LDH能有效提高复合材料的氧指数,且在丙三醇和季戊四醇阻燃复合体系中能有效抑制熔滴和发烟量;LDH可以促进膨胀阻燃体系形成质密多孔炭层并,提高炭层的强度。     

用锥形量热仪研究无卤阻燃HDPE体系的燃烧性

在35kW／m^2热辐照条件下,利用锥形量热仪研究了膨胀型阻燃剂／Mg(OH)2阻燃高密度聚乙烯(HDPE)体系的燃烧性。结果表明：膨胀型阻燃剂／Mg(OH)2能明显降低HDPE的热释放速率、总热释放量、最大生烟速率及总烟释放量。与膨胀型阻燃剂单独使用相比,Mg(OH)2与膨胀型阻燃剂复合使用的阻燃效果明显,总烟释放量减少了38％,总热释放量减少了10％,达到了低发炯、高效阻燃的目的。     

蛭石在膨胀阻燃聚乙烯中的协效作用

研究了蛭石对膨胀阻燃聚乙烯体系的协效作用。氧指数和力学性能测试结果表明:阻燃剂用量超过15份时,蛭石协同膨胀阻燃聚乙烯体系的氧指数超过23.4%,离火后很快自熄,而添加相同量阻燃剂聚乙烯的氧指数仅为21.3%;添加适量改性蛭石可以提高膨胀阻燃聚乙烯体系的拉伸强度,而聚乙烯的缺口冲击强度在添加阻燃剂后,均有不同程度的下降。     

凹凸棒石复配膨胀阻燃剂阻燃HDPE的研究

以聚磷酸铵(APP)与三羟乙基异氰脲酸酯(THEIC)为膨胀阻燃剂(IFR),凹凸棒石(ATP)为协效剂,采用熔体共混法制备了阻燃高密度聚乙烯(HDPE),通过红外光谱、氧指数、热失重和锥形量热分析,研究了ATP对阻燃HDPE燃烧性能的影响。结果表明:添加少量的ATP能催化APP/THEIC间的酯化反应,提高了HDPE的阻燃性能;当ATP的用量为2%时,HDPE/28%IFR/2%ATP复合材料的氧指数达30%,阻燃等级提高为V-0,体系的热释放速率峰值和总热释放量分别比HDPE/30%IFR复合材料降低了22.7%和26.7%。     

水溶性磷-氮协效膨胀型阻燃剂的制备及应用

采用聚乙烯亚胺与含磷中间体前体为原料,制备了一种用于水发泡软质聚氨酯泡沫材料的水溶性磷-氮协效膨胀型阻燃剂,讨论了阻燃剂结构对阻燃效果的影响。结果表明,在阻燃剂用量6. 67%条件下,可将聚氨酯泡沫的极限氧指数从17%提高至24%,UL94从V-2提高到V-0级,且不影响发泡过程。     

金属化合物在HDPE膨胀阻燃体系中的协同作用研究

研究了几种金属化合物对HDPE膨胀阻燃体系(IFR)的协同作用,通过极限氧指数（LOI）、DSC—TG、SEM对复合材料的阻燃、热稳定性和成炭情况进行研究,分析了金属化合物与膨胀阻燃剂协效作用机理。LOI测试显示：当ZEO、ZnO、Al2O3添加量分别为3%（质量百分比,下同）、1%、3%时,极限氧指数达到29.6%、29.0%、29.4%,比单独添加IFR分别高出4.6、4.0和4.4个百分点;DSC-TG和SEM结果表明：ZEO、ZnO、Al2O3主要通过促进PE-HD/IFR体系凝聚相快速成炭,稳定炭层强度来发挥其协效作用,而对最终成炭量贡献不大。     

含磷硅高分子阻燃剂与聚磷酸铵对EVA的协效阻燃作用

研究了聚酯型磷-硅无卤阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃及力学性能的影响。结果表明,添加为40 %（质量分数,下同）的由EMPZR和APP所组成的复合阻燃剂得到的阻燃EVA材料,其极限氧指数达到28.6 %,垂直燃烧测试达到V-0级,拉伸强度为6.4 MPa,断裂伸长率达592 %。热失重分析测试表明,阻燃EVA材料的热失重速率较纯EVA有明显下降;成炭率显著提高,阻燃EVA在800 ℃时残炭量为15 % ,纯EVA仅为0.2 %。通过扫描电子显微镜对残炭形貌进行表征,以及对氧指数测试前后的阻燃EVA材料的红外图谱分析,表明EMPZR与APP在EVA中具有协效阻燃作用。     

纳米氧化镁对木材的阻燃特性

将纳米氧化镁作为阻燃剂利用物理机械混合的方法加入到木粉中,经极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CONE)测试结果表明,纳米氧化镁能显著提高木制品的氧指数,燃烧过程中的热释放速率、热释放量、烟产生速率、总生烟量和CO产率明显降低,具有很好的阻燃效果。经计算纳米氧化镁的加入能够提高样品的残炭率,残炭率提高10%左右。其阻燃机理一方面是由于纳米氧化镁可以作为物理屏障层,起到耐高温绝热和隔绝氧气的作用;另一方面,纳米氧化镁会参与木材的燃烧,改变木材的裂解途径,残留有更多的不可燃物质。     

纳米氧化镁对木材的阻燃特性

将纳米氧化镁作为阻燃剂利用物理机械混合的方法加入到木粉中,经极限氧指数(LOI)、锥形量热仪(CONE)测试结果表明,纳米氧化镁能显著提高木制品的氧指数,燃烧过程中的热释放速率、热释放量、烟产生速率、总生烟量和CO产率明显降低,具有很好的阻燃效果。经计算纳米氧化镁的加入能够提高样品的残炭率,残炭率提高10%左右。其阻燃机理一方面是由于纳米氧化镁可以作为物理屏障层,起到耐高温绝热和隔绝氧气的作用;另一方面,纳米氧化镁会参与木材的燃烧,改变木材的裂解途径,残留有更多的不可燃物质。     

膨胀阻燃聚乙烯的研究

将可膨胀石墨（EG）和传统的膨胀阻燃剂（IFR）用于制备膨胀阻燃聚乙烯（PE）,采用极限氧指数对其阻燃性能进行了研究,探讨了2种阻燃剂之间的协同阻燃作用,并采用差示扫描量热仪和红外光谱对其热降解过程和炭层结构分别进行了分析。结果表明,EG和IFR对PE具有很好的协同阻燃作用,当其配比为1:1时,膨胀阻燃PE可获得较佳的阻燃性能,阻燃剂用量仅为30份就可使膨胀阻燃PE的极限氧指数达到31.5 %,远高于单一阻燃体系;在热降解过程中,复合膨胀阻燃体系仍表现出EG和IFR的特征降解过程,热降解成炭由二者的热降解产物构成,证实了二者之间的物理作用机理,物理膨胀炭层和化学膨胀炭层的结合有效增加了炭层的隔热、隔氧作用,有利于阻燃性能的改善。     

不同卤素阻燃剂协同阻燃LDPE的研究

研究了氯化石蜡（CP）、双（六氯环戊二烯）环辛烷（DCRP）以及十溴联苯醚（DBDPO）并用阻燃低密度聚乙烯（LDPE）的阻燃协同效应，采用锥形量热仪测试了阻燃体系的燃烧特性。结果表明，CP与DCRP并用阻燃LDPE，明显降低了材料燃烧过程中的热释放速率，质量损失速率以及生烟速率。协同阻燃效果显著，CP与DCRP质量比为1：1时，协同阻燃效果最好；DCRP与DBDPO并用阻燃LDPE，在很大程度上降低了材料燃烧后期的热释放速率、质量损失速率以及生烟速率，协同阻燃效果明显，且DCRP与DBDPO质量比为3：2时。协同阻燃效果最佳；CP与DBDPO并用体系，协同阻燃效果不明显。     

EG与IFR复合阻燃ABS的动态燃烧性和协同效应

将可膨胀石墨(EG)与P-N型膨胀阻燃剂(IFR)复合阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂,阻燃剂添加量为20%(质量分数,下同),通过极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试(UL-94)仪、锥形量热(CONE)仪和扫描电镜(SEM)研究了EG与IFR复合阻燃ABS的协同效应。结果表明,EG/IFR质量比为1/1为最佳配比,阻燃ABS的LOI达到29%,UL-94为V-0级;EG与IFR复合阻燃ABS,表现出一定的协同作用;通过SEM观察ABS/EG/IFR试样燃烧后样品发现,EG与IFR起到协同阻燃作用。     

聚硼硅氧烷阻燃PC/ABS合金的制备与其阻燃性能

通过极限氧指数和锥形量热分析研究了阻燃剂聚硼硅氧烷对聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（PC/ABS）合金的阻燃作用。结果表明,添加5 %（质量分数,下同）的聚硼硅氧烷可使PC/ABS合金的极限氧指数从24 %提高到28.6 %;添加聚硼硅氧烷可使火灾性能指数升高63 %,并且可减少燃烧过程中产生的烟、热及CO、CO2等有害气体,促进成炭,保护基体材料,缓和燃烧过程,降低火灾安全隐患。     

HDPE/MRP共混物阻燃与力学性能研究

用微胶囊化红磷(MRP)作为阻燃剂,利用双螺杆挤出机制备了阻燃高密度聚乙烯(HDPE)/MRP共混物,并首次使用点燃氧指数和燃烧氧指数来表征它们的阻燃性能。MRP的添加有利于HDPE材料的阻燃,但却使其力学性能下降。     

HDPE吹塑专用树脂5200 B的工艺控制

以高密度聚乙烯5000S的生产工艺为基础,根据聚合物的基本物性与工艺参数之间的关系,选择了以聚合并联方式生产吹塑专用树脂5200B的工艺方案。在进行5200B转产时,对催化剂进料速率、氢气／乙烯、聚合温度及淤浆掺和比等工艺条件进行了调整。试生产结果表明,当第一、二聚合釜中主催化剂进料速率分别为39,17kg/h,助催化剂进料速率均为44kg/h,氢气乙烯摩尔比分别为1．90～2．20,0．20～0．22,淤浆掺和比为52．5：47．5,聚合温度控制在85℃时,产品综合性能优良,达到国家标准。     

Flame retardant synergism of GUP and boric acid by cone calorimetry

Wood was treated with a new composite flame retardant (FRW), with its components guanyl urea phosphate (GUP) and boric acid (BA) to impart flame retardance. The flame retarding behavior of these samples was valued by cone calorimeter. The flammability parameters, including rate of heat release (RHR), total heat release (THR), effective heat of combustion (EHC), total mass loss (TML) and mass loss rate (MLR), yield of CO, smoke production rate (SPR), and specific extinction area (SEA) were recorded simultaneously. By analyzing these data, it was concluded that most combustion parameters of wood decreased by the treatment, especially for the FRW treatment, considerably decreased while the date for wood treated with GUP or boric acid decreased much less for the similar upload, which indicated a synergistic effect of flame retardance and suppressing smoke between GUP and boric acid in FRW, which has not been reported in other researches until now. Meanwhile, the probable flame retardation mechanism was proposed. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 5522–5527, 2006     

金属化合物对新型膨胀阻燃LDPE的协同作用

以新型的齐聚物式成碳剂(OCA)与多聚磷酸铵(APP)复配成新型膨胀型阻燃剂(IFR),采用氧指数测定仪(LOI)、垂直燃烧测定仪(UL)、热重分析仪(TGA)和红外光谱(FTIR)研究了碳酸镍(NC)、硼酸锌(ZB)和二氧化锰(MnO2)与LDPE/IFR体系的阻燃协同作用.结果表明:添加1％的金属化合物后,复合材料的氧指数值都有一定程度的提高,其中NC的效果最佳.TGA分析结果表明:金属化合物都能促使复合材料提前分解成碳,NC还能保留更多的残碳.FTIR分析表明:残碳中形成了聚芳烃和P-O-C、P-O-P的交联结构.     

凹凸棒土协同膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究

研究了凹凸棒土(ATP)在膨胀阻燃聚丙烯(FRPP)复合材料中的协同作用,揭示了协同作用产生的机理。膨胀型阻燃剂(IFR)由聚磷酸铵和季戊四醇复配而成。探讨了ATP含量对复合材料的极限氧指数(LOI)、锥形量热参数、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明,当用少量ATP代替IFR时,可以提高复合材料的LOI,显著降低复合材料的热释放速率峰值和烟生成速率,提高复合材料在550℃以上高温区间的热稳定性。当复合材料中ATP质量分数在3.0%~7.0%时,复合材料的拉伸强度有提高。     

高密度聚乙烯阻燃改性的研究进展

综述了国内外高密度聚乙烯的阻燃改性研究进展。重点介绍了无机阻燃剂、红磷阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂、复合型阻燃剂等无卤阻燃剂在高密度聚乙烯中的应用研究现状;并对无机阻燃剂的发展方向进行了展望。