聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体在双螺杆挤出机共混中相形态的形成机理

聚甲醛(POM)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)于不同温度下在双螺杆挤出机中共混,用扫描电镜(SEM)考察了共混试样的相形态,并对试样分散相粒径进行了统计,研究了分散相粒径随加工温度的变化。发现摩擦剪切机理可以很好地解释双螺杆挤出机共混中TPU分散相粒径的形成过程,利用该机理可有效控制POM/TPU共混物相形态,得到了比母料法还好的共混效果,进一步提高了POM/TPU体系的冲击性能。     

有机硅/可膨胀石墨复合阻燃PP/TPU共混物的研究

为分析有机硅(Si)/可膨胀石墨(EG)对聚丙烯/热塑性聚氨酯/(PP/TPU)共混物性能的影响,通过差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、锥形量热仪(CONE)等表征方法对复合材料体系的结晶行为、热稳定性能、燃烧行为及残炭形貌特征进行了研究.结果表明:EG是一种有效的阻燃剂,能显著提高材料的阻燃性能;Si的存在对PP/TPU/EG复合材料有促进结晶作用,熔点增加,耐热性能得以提高,但Si的添加对复合材料体系的阻燃性能有一定的抑制作用,表明Si与EG复配在阻燃PP/TPU共混物时在阻燃效果上具有反协同效应.     

热塑性聚氨酯弹性体对聚甲醛结晶行为的影响

采用示差扫描热分析(DSC)、偏光显微分析(PLM)及X射线衍射分析(XRD)等手段研究了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)及增容剂Z对聚甲醛(POM)结晶行为的影响。结果表明,加入TPU及增容剂以后,POM的晶型保持不变,仍为六方晶系的结晶。随着TPU含量的增加。POM／TPU共混体系的球晶尺寸增大,熔点及结晶度降低;加入增容剂Z后,POM／TPU／Z体系的球晶尺寸变小,结晶度增大。     

超细复合粉体改性聚甲醛的研究

利用磨盘型力化学反应器制备聚氨酯弹性体／无机物超细复合粉体,复合粉体中聚氨酯弹性体(TPU)以厚度为200nm左右的片状结构存在;研究了不同形态无机物制备的超细复合粉体对聚甲醛冲击性能的影响,结果表明,球状碳酸钙与聚氨酯弹性体则成为聚氨酯弹性体包覆无机粒子的核壳式粒子分散于聚甲醛基体中,这种核壳式结构单元与聚甲醛有良好的相容性．有利于聚甲醛冲击性能的提高;TPU／CaCO3超细复合粉体含量为10％时,材料缺口冲击强度可以提高2．3倍,超细粉体填充体系力学性能明显优于常规共混物。     

阻燃建筑结构胶粘剂的研制

本文以聚氨酯(PU)增韧改性环氧树脂为基体,以可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)为协效阻燃剂,制备一种阻燃建筑结构胶粘剂.本文对增韧改性胶粘剂进行了红外测试(IR)和冲击强度测试;对阻燃增韧胶进行了剪切强度、热重测试(TG)以及氧指数测试,从而分析了聚氨酯预聚体和可膨胀石墨(EG)/聚磷酸铵(APP)协效阻燃剂用量对此阻燃建筑结构胶粘剂性能的影响.结果表明.经改性后此环氧树脂胶粘剂冲击强度提高63.4%,达到良好的增韧效果,剪切强度达到24.9MPa,氧指数达28%,可作为阻燃建筑结构胶粘剂使用.     

多重复配无卤阻燃聚甲醛复合物的制备与性能研究

通过垂直燃烧试验和极限氧指数法,对比了不同种类的氮-磷复配阻燃剂体系对聚甲醛(POM)阻燃性能的影响。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对其燃烧后的残炭进行表征,考察了阻燃剂含量对POM力学性能及冲击断裂面形貌的影响。采用热失重分析仪(TGA)分析了阻燃POM的热分解过程。实验结果表明,本研究所采用的各个氮-磷复配阻燃剂体系均能使POM的阻燃性能达到FV-1级,其中聚磷酸铵/三聚氰胺氰脲酸酯/季戊四醇双磷酸酯蜜胺盐三元复配体系可使POM的阻燃性能达到FV-0级,极限氧指数高达54%(体积分数);TGA曲线显示阻燃POM的分解过程为二步分解,阻燃剂在POM未分解之前首先分解,形成炭层从而发挥阻燃的效果。     

聚甲醛阻燃的研究

选用氢氧化镁(Mg(OH)2)、聚磷酸铵(APP)作为聚甲醛(POM)的阻燃剂,研究了它们对POM阻燃效果及力学性能的影响。结果表明,加入Mg(OH)2阻燃剂后,POM的阻燃性能有较大的提高,当Mg(OH)2的加入量为60％时．极限氧指数由15提高到40．水平燃烧速度由0．33mm／s降至0．31mm／s。APP阻燃POM的效果优于Mg(OH)2,在APP加入量达到25％时即制得自熄的POM。两种阻燃剂的加入都使POM的力学性能下降。     

软质聚氨酯泡沫无卤阻燃研究进展

结合飞机使用的软质聚氨酯泡沫,综述了近10年来国内外有关其无卤阻燃剂的研究进展,包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、无机阻燃剂和复合阻燃剂,介绍了相应的阻燃效果和阻燃机理等.指出采用具有抑烟性能的复合阻燃剂阻燃软质聚氨酯泡沫是必然趋势.     

PP/TPU/纳米SiO2复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/纳米SiO2复合材料,研究了复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能.研究结果表明,填充5%的TPU和极少量纳米SiO2具有协同增强和增韧效应;PU能诱导PPβ晶的形成,纳米SiO2的用量影响其诱导作用;纳米SiO2对PP/TPU有一定的增容作用,使复合材料体系的模量与黏度增大.     

硅-磷阻燃剂对热塑性聚氨酯弹性体阻燃性能的影响EI北大核心CSCD

采用一种含硅阻燃剂——笼形八苯基硅倍半氧烷(OPS)与含磷阻燃剂聚磷酸铵(APP)或二乙基次膦酸铝(ADP)复配制备了阻燃热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。结果表明,OPS对TPU的热稳定性有一定的影响,当OPS的质量分数为15%时,能明显改善燃烧过程中的熔滴现象; OPS/APP和OPS/ADP复合阻燃体系,均可以大幅提升TPU的阻燃性能,且APP效果要明显优于ADP; TPU/10%OPS/5%APP体系的综合性能最优,热释放速率峰值从1339 k W/m2降低至489k W/m^2,降幅达到了63.5%,总烟释放量也从3425 m^2/m^2降到1884 m^2/m^2,降幅达到了45.0%;燃烧残余量为18%,锥量测试后的炭层更加致密、坚硬。     

膨胀阻燃剂的分布对PBS/TPU共混物阻燃性能的影响

以聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)为原料组成的膨胀阻燃剂(IFR),以热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为聚合物成炭剂，采用熔融共混法对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行阻燃改性，并考察IFR分布位置对PBS/TPU共混物阻燃性能的影响。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、锥形量热分析、热重分析、流变性能测试和扫描电子显微镜(SEM)等对PBS/TPU/IFR阻燃复合材料进行了测试与表征。结果表明：成炭剂TPU的加入，可显著地提高PBS/IFR共混体系的阻燃性能，如当体系中不含TPU时，IFR含量为20%时，PBS/IFR共混体系的LOI为20.0%,UL 94垂直燃烧等级为无等级；而当体系中加入TPU后，不管IFR分布位置如何，其LOI可达28%左右，UL 94垂直燃烧等级为V-2。在IFR含量为25%时，IFR的分布位置对阻燃性能也有影响，当IFR直接分布于PBS相时，其UL 94垂直燃烧等级为V-0,优于IFR分布于TPU相的V-2级。     

硅-磷阻燃剂对热塑性聚氨酯弹性体阻燃性能的影响

采用一种含硅阻燃剂——笼形八苯基硅倍半氧烷(OPS)与含磷阻燃剂聚磷酸铵(APP)或二乙基次膦酸铝(ADP)复配制备了阻燃热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。结果表明,OPS对TPU的热稳定性有一定的影响,当OPS的质量分数为15%时,能明显改善燃烧过程中的熔滴现象; OPS/APP和OPS/ADP复合阻燃体系,均可以大幅提升TPU的阻燃性能,且APP效果要明显优于ADP; TPU/10%OPS/5%APP体系的综合性能最优,热释放速率峰值从1339 k W/m2降低至489k W/m~2,降幅达到了63.5%,总烟释放量也从3425 m~2/m~2降到1884 m~2/m~2,降幅达到了45.0%;燃烧残余量为18%,锥量测试后的炭层更加致密、坚硬。     

改性阻燃环氧树脂胶粘剂的研制

以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)为阻燃剂,以聚酯型聚氨酯预聚体改性环氧树脂E-44为基体,制备改性阻燃环氧树脂胶粘剂.通过对改性基体材料进行电子探针(EPMA)以及冲击强度测试,对改性阻燃胶粘剂进行剪切强度、热稳定性以及阻燃性能测试,从而确定了聚氨酯与阻燃剂用量对胶粘剂性能的影响.结果表明:环氧树脂100份,聚氨酯预聚体30份,阻燃剂30份,制备的改性阻燃胶粘荆具有优异的韧性和阻燃性能,其拉伸剪切强度为21.3MPa,氧指数达29.6.     

碳纳米管改性弹性体对聚甲醛的增韧作用及取向行为

制备了聚甲醛(POM)/碳纳米管(CNTs)/弹性体(TPU)三元共混复合材料。考察了碳纳米管改性弹性体对聚甲醛的增韧效果及取向行为。结果表明,碳纳米管可有效地增强增韧弹性体,在1%(质量分数,下同)的碳纳米管存在下,TPU拉伸强度由54.6 MPa提高到66.0 MPa,提高21%左右,断裂伸长率由684%提高到801%,提高约17%。与未改性弹性体相比,CNTs改性弹性体对聚甲醛的增韧效果更显著。加入20%的固相力化学法改性TPU弹性体,碳纳米管含量仅为0.1%,断裂伸长率达到180%,同未改性体系相比,提高到近3倍。     

表面改性对可膨胀石墨填充PP/TPU复合材料的结晶行为、燃烧与力学性能的影响

研究了钛酸酯偶联剂对可膨胀石墨(EG)填充聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料性能的影响。通过差示扫描量热(DSC)、热重分析(DTA)、锥形量热仪(CONE)和扫描电镜(SEM)表征方法对PP/PUT/EG复合体系的结晶行为、燃烧与力学性能进行了研究。结果表明,EG是一种有效的阻燃剂,能显著提高材料的阻燃性能。未改性的EG对PP/TPU基体有促进成核结晶作用;而偶联剂的添加削弱EG粒子对基体的这种作用。偶联剂的加入可以改善PP/PUT/EG复合材料的力学性能,当加入20phr的EG时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别由改性前的5.3MPa和17.6%提高到经改性后的5.6MPa和18.3%。     

可膨胀石墨阻燃水发泡聚氨酯泡沫塑料的制备

采用四溴醇合成了适合水发泡的阻燃聚醚多元醇,并通过可膨胀石墨与其它阻燃剂的复配使用,制得了可膨胀石墨阻燃的水发泡聚氨酯泡沫塑料。讨论了溴代醇种类、发泡剂种类及用量、可膨胀石墨粒径及用量和复合阻燃剂配比等因素对泡沫阻燃性能的影响。结果表明,该阻燃聚醚多元醇与含有可膨胀石墨的复合阻燃剂复配使用,制得的可膨胀石墨阻燃水发泡聚氨酯泡沫塑料氧指数可达33%,压缩强度为280KPa,达到了国家标准GB/T8624-1997中B1级氧指数的要求,并且阻燃剂用量少,阻燃效果稳定。     

空心玻璃微珠填充改性POM的结构与性能

用空心玻璃微珠填充改性聚甲醛(POM)。研究了玻璃微珠的含量、粒径对POM／玻璃微珠复合体系力学性能、流动性和分散形态等的影响。结果表明,影响复合体系性能的主导因素是玻璃微珠在POM中的分散形态及其与POM间的界面粘结状况。用量一定的小粒径玻璃微珠可在POM中均匀分散,与POM间界面粘接好,可以提高复合体系的性能。     

热塑性聚氨酯弹性体对聚对苯二甲酸丁二醇酯基阻燃复合材料性能的影响

以溴化聚苯乙烯(BPS)为阻燃剂,Sb₂O₃纳米颗粒(nano-Sb₂O₃)为协效阻燃剂,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为基体,热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为增韧组分,采用球磨分散和熔融共混的方法制备出TPU/nano-Sb₂O₃-BPS-PBT阻燃复合材料。通过DSC、拉伸、冲击和极限氧指数(LOI)等性能测试,研究了TPU质量分数对TPU/nano-Sb₂O₃-BPS-PBT阻燃复合材料力学性能与阻燃性能的影响。研究结果表明:TPU的加入可改善TPU/nano-Sb₂O₃-BPS-PBT阻燃复合材料的韧性;随着TPU质量分数的增加,TPU/nano-Sb₂O₃-BPS-PBT阻燃复合材料的缺口冲击强度上升,当TPU质量分数为9wt%时,其冲击强度相比于纯PBT提高了137%,断裂伸长率相比于纯PBT提高了340%,但该复合材料的拉伸强度有所下降。当TPU质量分数为3wt%时,该复合材料的拉伸强度大于纯PBT,冲击强度相比于纯PBT提高了52%,同时达到了难燃等级。此时,TPU/nano-Sb₂O₃-BPS-PBT阻燃复合材料表现出优异的综合性能。      

聚苯醚无卤阻燃电线电缆专用料的性能

采用双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)/三聚氰胺尿酸盐(MCA)/3.5水硼酸锌(ZnB)复合阻燃剂制备了无卤阻燃的聚苯醚电线电缆专用料,对材料的阻燃性能、热稳定性、残炭结构及力学性能进行了研究,并对阻燃机理进行了讨论。实验结果表明,复合阻燃剂的加入改变了燃烧后残炭的结构,提高了材料的阻燃性能,材料的极限氧指数(LOI)从未加阻燃剂的24.5提高到29.4,水平燃烧级别从FH-3-37mm/min提高到FH-1,但材料的力学性能出现不同程度的降低。     

PVC/TPU共混材料的制备及性能

采用机械共混的方法制备了聚氯乙烯(PVC)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)共混物,进而通过与无机填料的填充复合,成功制备了PVC/TPU/高岭土复合材料,实现了PVC的增强增韧。探讨了TPU、热稳定剂、无机填料等对PVC/TPU共混材料力学性能和耐油耐溶剂性能的影响,分析了共混物的流变性能和热失重情况,并观察了共混物的断面形貌特征。结果表明,PVC/TPU/改性高岭土为80/16/4,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为8份,有机锡热稳定剂为3份时,综合性能大幅度提高:其拉伸强度比PVC提高了1.4倍,断裂伸长率提高了12.6倍,无缺口冲击强度提高了3.97倍,热稳定性和加工性能也得到改善。