阻燃剂的研究发展现状

本文分别介绍了卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂和氮系阻燃剂,从机理上分析各类阻燃剂的阻燃效果、应用效果,并指出无卤高效环保型阻燃剂的研究是今后发展方向。

无卤阻燃剂的研究现状

综述了磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂及膨胀型阻燃剂的研究状况及阻燃机理。

聚磷酸铵阻燃应用研究进展

聚磷酸铵(APP)凭借其无毒、无卤、抑烟、阻燃效果好、环境友好等特点,被广泛应用于聚丙烯、聚氨酯、环氧树脂等聚合物阻燃领域。然而,APP存在吸湿性强、添加量高、分散性差、与聚合物相容性差等缺点,限制了其进一步发展。针对上述问题,对聚磷酸铵的阻燃机理及应用进行了系统综述,并总结了相关的解决方法。首先简单介绍了APP的物化性质及阻燃机理;然后梳理了近年来国内外APP阻燃剂的研究进展,详细介绍了单独阻燃、复配阻燃、微胶囊化包覆、化学改性和纳米复配等不同阻燃方式的阻燃效果,并归纳总结了不同阻燃方式的优缺点;最后讨论了APP在聚合物阻燃研究中存在的主要问题,并展望了其未来的发展方向。

无卤阻燃LLDPE/PDMS共混物的研究

采用高乙烯基含量硅橡胶(PDMS)与线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行熔融共混,并添加阻燃母料,制得LLDPE/PDMS阻燃共混物;研究了无机阻燃剂和PDMS用量对共混物力学性能、阻燃性能的影响以及无机阻燃剂与PDMS的协同阻燃性;同时初步探讨了两者的协同阻燃机理。结果表明:采用添加母料和添加PDMS的方法,提高了无机阻燃剂在基体树脂中的分散性,降低了无机阻燃剂对材料力学性能的破坏,同时提高了无机阻燃剂的阻燃效果;同时添加2 0 %无机阻燃剂与1 0 %PDMS ,共混物的氧指数达到2 8% ,拉伸强度约1 3MPa ,断裂伸长率约4 70 % ;PDMS与无机阻燃剂具有较好的协同阻燃性。

无卤阻燃剂的研究进展

综述了无机金属化合物阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂及氮系阻燃剂目前的研究发展状况,简要介绍了其有关的阻燃机理、存在的一些问题及相应的解决方法。对一些新的合成方法、新的复配体系及其应用也进行了阐述。

环保型阻燃剂的现状及发展趋势

环保型阻燃剂主要是指不含有卤素的阻燃剂,主要包括无机阻燃剂、有机硅系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、纳米级阻燃剂、膨胀型阻燃剂等。文章主要分析了环保型阻燃剂的应用、发展现状及今后此类阻燃剂的发展趋势。

无机复合阻燃剂表面改性及沥青燃烧性能研究

无机阻燃剂存在掺量大、制备难的问题,为提升其阻燃效率和与沥青材料的相容性,优选了几种具有代表性的无机阻燃材料,基于协同阻燃设计和硅烷偶联剂表面改性技术设计了阻燃剂配方。研究结果表明复合阻燃体系提高了协同阻燃效率(synergistic efficiency,SE),当氢氧化铝(aluminium hydroxide,AH)、氢氧化镁(magnesium hydroxide,MH)和硼酸锌(zinc borate,ZB)的复配比例为4∶1∶1时,SE最大值为1.34,极限氧指数(limiting oxygen index,LOI)达到29.3;确定了KH-550硅烷偶联剂最佳用量为1.2%,反应温度为70℃,反应时间为45 min,表面改性后的无机阻燃剂粉体分散性和相容性较好,阻燃效率得到进一步提升。通过复配技术和偶联剂表面改性,改善了无机阻燃剂的性能,为公路隧道沥青路面防火设计提供了新的解决思路。

LLDPE/EPDM复合材料高效阻燃体系的研究

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)、(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM)为基体,以经表面处理的氢氧化镁[Mg(OH)2]为主阻燃剂,微胶囊化红磷和自制阻燃剂S为核心的复合阻燃剂为阻燃增效剂,制备了阻燃性能优良的LLDPE/EPDM复合材料。重点探讨了Mg(OH)2与复合阻燃剂的阻燃效果及其对LLDPE/EPDM复合材料力学性能、加工性能的影响。结果表明,Mg(OH)2与复合阻燃剂并用具有良好的协同效应,当Mg(OH)2用量为40份、复合阻燃剂用量为5～7份时,可获得较高的氧指数和垂直燃烧FV-0级的高阻燃性,且材料的加工性能和力学性能较好。

环状磷酸酯阻燃剂对聚酯纤维的阻燃改性

采用环状磷酸酯阻燃剂FRC-1,通过高温高压浸渍法对聚酯纤维进行阻燃改性。研究了阻燃剂FRC-1的质量浓度对聚酯纤维阻燃性能的影响,分析了阻燃聚酯纤维的燃烧行为和阻燃机理。结果表明:当阻燃剂FRC-1的质量浓度为200 g/L时,阻燃聚酯纤维的极限氧指数升高至31.9%,能够实现快速自熄;阻燃聚酯纤维的热释放速率峰值和总热释放量分别为231.5 kW/m2和4.8 MJ/m^(2),与聚酯纤维相比分别降低了38.3%和30.4%,热释放性能明显下降。通过热重-红外联用分析表明,环状磷酸酯阻燃剂主要通过气相机理提高聚酯纤维的阻燃性能。

阻燃剂及阻燃整理应用研究进展

阻燃材料在燃烧时可自熄或不燃,有效地延缓、阻止或终止火焰的蔓延,实现阻燃。高分子材料性能优良、价格低廉而被广泛应用于各个领域,但存在阻燃性不足,燃烧时放热速率快,放热量及发烟量大,火焰传播速度快,燃烧释放有毒和助燃气体等缺点,提高高分子材料阻燃性是目前亟需解决的问题。总结了阻燃机理及阻燃整理方法,重点阐述无机、卤系、氮系、磷系、磷氮协同、硅系阻燃剂性能及其作用机制,以提高高分子材料阻燃性能,拓宽材料应用。

反应型阻燃剂ODOPOM阻燃硅烷交联POE复合材料的研究

合成反应型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-羟甲基-10-氧化物(ODOPOM),用傅里叶变换红外光谱仪和氢、碳、磷核磁共振光谱表征其化学结构。将ODOPOM与硅烷接枝乙烯-辛烯共聚物(POE)共混后经过温水浸泡制备反应型阻燃硅烷交联POE复合材料。研究并讨论了ODOPOM用量对硅烷交联POE的阻燃性能、耐水性能、力学性能、热稳定性能等的影响,并讨论其阻燃机理。

环氧树脂阻燃剂研究新进展

回顾了近5年来国内外环氧树脂阻燃剂方面研究的最新进展,重点论述了金属阻燃剂、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物阻燃剂、多面体低聚硅倍半氧烷阻燃剂、生物基阻燃剂等在环氧树脂中的阻燃性能与作用机理,同时也介绍了以上各阻燃剂对环氧树脂协同阻燃效果和机理。力学性能的平衡与改善是当前阻燃改性存在的热点,综述了环氧树脂通过改性提高阻燃性能并改善力学性能的研究现状,指出提升阻燃效率并提高阻燃剂在材料中的分散性,是改善环氧树脂力学性能的基础。最后对环氧树脂阻燃剂的不足之处与未来研究趋势进行展望。

抗熔滴型多元有机硅阻燃剂整理锦纶6织物的制备及其性能

为提升锦纶6织物阻燃性能,基于水解缩合反应原理,开发设计多元协效抗熔滴型含磷席夫碱基有机硅阻燃剂,并采用浸渍法对锦纶6织物进行阻燃整理。借助红外光谱、热重分析仪、微型燃烧量热仪、极限氧指数仪、扫描电镜、拉曼光谱及热裂解气质联用仪等技术分别对阻燃锦纶6织物的化学结构、热稳定性、燃烧行为及其燃烧后炭化层与气相热解产物系统研究。结果表明:阻燃锦纶6织物的炭化能力及阻燃性能有效提升,其残炭率可增加至33.9%,且在火焰移开后可快速实现自熄,并未有熔滴产生;相较于锦纶6织物,阻燃锦纶6织物的热释放速率峰值(PHRR)及总释热量(THR)分别下降23.8%及20.4%,火灾安全性有效提升;经水洗20次后,阻燃锦纶6织物仍可实现自熄,其PHRR及THR值相较于锦纶6织物,仍分别下降了14.1%及13.6%。

无卤有机阻燃剂的研究进展

从有机磷系———非卤膦酸酯阻燃剂、有机硅系阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂和氮系阻燃剂等方面阐述了无卤有机阻燃剂的阻燃机理与发展概况,对其今后的技术发展和市场前景进行了探讨。

有机磷阻燃剂的合成及在阻燃高分子材料中的应用研究进展

绝大多数高分子材料都容易燃烧,并在燃烧过程中释放出大量有毒气体,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁,因此积极开发新型阻燃高分子材料,已引起材料研究者的广泛关注。而有机磷阻燃剂具有高效、低烟、低毒、无卤等优点,是目前阻燃高分子材料研究的重点。文中对近年来有机磷阻燃剂的合成及在阻燃高分子材料中的应用研究进展作了简要综述。并根据阻燃剂元素种类和结构的不同,分别从含磷酯类阻燃剂、磷氮协同阻燃剂、磷硅协同阻燃剂等几方面介绍了它们的合成、特点及在环氧、聚酯、聚烯烃等高分子材料中的应用。

无卤阻燃剂改性聚酰胺6的研究进展

综述了无卤阻燃剂改性聚酰胺6(PA6)的研究进展,主要包括无卤有机阻燃剂、无机阻燃剂和复配阻燃剂对PA6的阻燃改性及其阻燃机理。介绍了有机阻燃剂分子的合成,分析了阻燃剂配比及含量对PA6阻燃改性性能的影响,探讨了不同阻燃剂阻燃改性的优缺点,对开发综合性能优异的无卤阻燃PA6具有重要的指导作用。

HDPE/Br-Sb/Mg(OH)_2低卤阻燃电缆料的研制

研究了由超微细Mg(OH)2和Br Sb卤素阻燃剂组成的复合阻燃体系以及两组分之间最佳的配比关系,通过采用氢氧化镁阻燃剂和复合阻燃剂对HDPE阻燃的对比实验结果表明:复合阻燃剂对HDPE热解性能、阻燃性能、物理机械性能的影响都优于氢氧化镁阻燃剂。

生物降解高分子材料阻燃改性研究进展

为了探讨生物降解高分子材料阻燃改性研究进展情况,梳理了近年来化学合成的生物降解高分子类材料阻燃性研究的文献,重点综述了聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸的阻燃改性研究情况。聚丁二酸丁二醇酯的阻燃改性方法主要分为含磷复合协效阻燃体系和添加生物质阻燃剂两类,聚乳酸的阻燃改性方法主要分为磷系阻燃体系、磷-氮协同阻燃体系、膨胀型阻燃体系和添加生物质阻燃剂等。通过总结和分析各阻燃方法的发展状况,认为:含磷有机化合物或者磷-氮协同型阻燃剂仍然是行之有效且普遍采用的阻燃添加剂,但是这些物质的存在对于生物降解性必然产生负面影响。因此,应强化全生物质阻燃体系的构建及其应用,重点平衡阻燃性、生物降解性与加工-应用性能之间的关系,以推动生物降解高分子材料的绿色阻燃技术发展和应用。

西欧阻燃塑料工业现状

论述了西欧阻燃塑料工业的现状:一是欧盟各国在建材等行业将实行统一的阻燃性能试验方法和阻燃材料分类标准;二是日益严格的环保法规对阻燃剂的危害性评估结果正挑战阻燃塑料工业;三是新阻燃系统的研发。这些变化将导致西欧阻燃剂及阻燃塑料系统的结构调整。

植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能

为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。