无卤阻燃聚烯烃电缆料及其与阻燃剂相容性的研究进展

随着城市化的进行,电力电缆取代架空线路进行能源输送和分配的需求不断增加,聚烯烃正逐渐成为电力电缆的主要基体材料。聚烯烃属于易燃材料,为了减少电缆引起的火灾事件并考虑到环保要求,在材料中加入无卤阻燃剂是目前提高聚烯烃电缆材料阻燃性能的主要方式。首先归纳了无卤阻燃聚烯烃电缆的基体材料和基料改性方法,其次介绍了无卤阻燃剂的分类和阻燃机理,最后综述了提高基体和无卤阻燃剂相容性的最新研究进展。

无卤阻燃全水发泡聚氨酯硬质泡沫的研究进展

聚氨酯硬质泡沫塑料是一种综合性能优异的功能材料,应用十分广泛。近年来,随着环保标准与防火要求的提高,与聚氨酯硬质泡沫相关的研究取得了可喜的成果。为了给后续研究提供参考,对比分析了氯氟烃、戊烷等物理发泡剂和全水化学发泡对阻燃的影响,介绍了阻燃聚氨酯硬质泡沫的发展概况,梳理了无卤阻燃聚氨酯硬质泡沫的阻燃机理,综述了阻燃聚氨酯硬质泡沫在重点领域的应用进展情况。

磷酰三聚氰胺类无卤阻燃剂的合成及应用

采用三聚氰胺与三氯氧磷合成了一种新型的无卤阻燃剂,其分子结构中有N、P2种阻燃元素。通过分析得到合成的最佳工艺条件为三氯氧磷与三聚氰胺的摩尔比为1/3,在合成产物的一步控制下,在100℃下反应8h,反应产率最高可达到95.7%。利用红外光谱(FTIR)、核磁(1H-NMR)等测试方法对合成目标产物进行结构表征,采用差热分析法(TG-DTA)测试合成产物的热稳定性。将产物添加到环氧树脂及PBT中,测试产物的阻燃性能。结果表明,将合成的无卤阻燃剂加入环氧树脂中,当阻燃剂的含量为16%时,其LOI值提高至32%,属于难燃级别。将合成的无卤阻燃剂加入聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)中,当阻燃产物的含量为20%,其LOI值可达到31%,具有较好的阻燃效果。

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。

两类无卤阻燃体系对mPE树脂基体阻燃和力学性能的影响

以乙烯-辛烯共聚物(POE)及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为增韧剂、马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MAH)为增容剂,分别采用磷氮阻燃剂(PN)和纳米蒙脱土(nano-OMMT)、氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)阻燃体系,利用双螺杆挤出和注射成型制备无卤阻燃茂金属聚乙烯(mPE)复合材料。测试并分析了PN/nano-OMMT/mPE、ATH/MH/mPE和PN/ATH/MH/mPE复合材料的热稳定性、阻燃和力学性能。结果表明,与mPE树脂基体相比,ATH/MH的热分解温度范围较大。PN/nano-OMMT的阻燃效率高于ATH/MH。当PN/nano-OMMT含量为50%时,PN/nano-OMMT/mPE的LOI为30.8%,垂直燃烧等级达到UL 94 V-0级;当ATH/MH含量由40%增大至70%时,mPE复合材料拉伸强度从10.86 MPa增大至12.48 MPa,断裂伸长率从539%下降至109%。在满足阻燃性能相同的条件下,PN/nano-OMMT/mPE的断裂伸长率高于ATH/MH/mPE,但拉伸强度较低。10%PN部分替代ATH/MH后,60%PN/ATH/MH/mPE的断裂伸长率和LOI均提高。

原位聚合无卤阻燃聚酰胺合成技术研究进展

本文主要探讨无卤阻燃剂作为一种反应单体参加反应,使聚酰胺本身含有阻燃成分的研究情况。聚酰胺(尼龙,PA)是应用广泛的工程塑料之一,但其阻燃性能限制了其在电子电器领域的应用。目前,阻燃主要有外添加型和反应型两种途径。阻燃剂主要有卤系、磷系、氮系、无机等四类,各有优缺点。氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐通过原位聚合方式加入,可简化生产工艺。对原位聚合聚酰胺的研究还在不断推进,本文对研究进展进行了介绍。

无卤阻燃母粒及其改性纤维的制备和性能研究

以无卤阻燃剂为改性剂、大有光聚对苯二甲酸乙二酯(PET)切片为基体熔融挤出制得无卤阻燃母粒,并将其与半消光PET切片共混熔融纺丝得到阻燃PET预取向丝(POY),再经加弹得到阻燃PET拉伸变形丝(DTY),探究了加工工艺对阻燃母粒制备的影响,评价了阻燃母粒的物性指标和热稳定性,并研究了阻燃母粒添加量对纤维力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:阻燃母粒的较佳制备工艺为阻燃剂质量分数40%、熔体温度265℃、螺杆转速200 r/min、切粒机转速35 Hz;阻燃剂在PET基体中均匀分散,加入后不影响PET切片的特性黏数和熔点等物性指标,且提高了PET的热稳定性和成炭能力;当添加的阻燃母粒质量分数为6%~12%时,制备的阻燃PET POY的力学性能与常规PET POY接近;当添加的阻燃母粒质量分数为10%时,制备的阻燃PET DTY具有优异的阻燃性能,极限氧指数达31.8%。

无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。

一种无卤阻燃聚乙烯膜的性能研究

研究了一种无卤阻燃剂对聚乙烯(PE)膜的氧指数(OI)及拉伸强度、断裂伸长率、耐撕裂性等力学性能的影响。随着阻燃剂用量的增加,膜的氧指数明显增加,有效降低了燃烧速率、减少了熔滴和黑烟的产生;但膜的拉伸强度、断裂伸长率、耐撕裂性等力学性能都会降低。无卤阻燃剂的用量为20%~25%时,膜的综合性能相对较好。

无卤阻燃陶瓷化聚乙烯材料研究进展

随着聚乙烯材料越来越广泛地被使用,其阻燃性也受到了重视。本文以无卤阻燃技术为基础,分别阐述了四种阻燃剂(磷系、金属氢氧化物、膨胀型和陶瓷化阻燃剂)的特性、反应原理,并讨论其在聚乙烯中的使用情况。同时,对于无卤阻燃陶瓷化聚乙烯的未来发展进行了展望。

无卤阻燃剂阻燃机理及研究进展

无卤阻燃剂由于高效环保和不释放有害气体等优势,在高分子材料阻燃领域得到了广泛的应用。它们通过形成炭层、吸热分解、稀释氧气和形成保护层等机制发挥着阻燃作用。综述了磷系、氮系、硅系、硼系阻燃剂及金属氧化物和氢氧化物阻燃剂在高分子材料领域的应用,总结了它们的阻燃机理,讨论了目前应用现状及研究进展。最后,总结了当前无卤阻燃剂在某些方面存在的不足,并对这些无卤阻燃剂未来的发展趋势进行了展望。

北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

高分子材料无卤阻燃剂工程实验室,简称“阻燃实验室”,是专门从事高性能阻燃高分子材料研究的特色实验室,涉及阻燃高分子材料和阻燃添加剂的设计与制备、结构-性能关系以及机理研究等工作。目前,阻燃实验室研究团队主要由教授1人、副教授3人、讲师2人、研究生20余人构成。团队成员入选北京市百千万人才工程(1人)、北京市长城学者(1人)、北京市青年拔尖人才(2人)。

北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

高分子材料无卤阻燃剂工程实验室,简称“阻燃实验室”,是专门从事高性能阻燃高分子材料研究的特色实验室,涉及阻燃高分子材料和阻燃添加剂的设计与制备、结构-性能关系以及机理研究等工作。目前,阻燃实验室研究团队主要由教授1人、副教授3人、讲师2人、研究生20余人构成。团队成员入选北京市百千万人才工程(1人)、北京市长城学者(1人)、北京市青年拔尖人才(2人)。

北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

高分子材料无卤阻燃剂工程实验室,简称“阻燃实验室”,是专门从事高性能阻燃高分子材料研究的特色实验室,涉及阻燃高分子材料和阻燃添加剂的设计与制备、结构-性能关系以及机理研究等工作。目前,阻燃实验室研究团队主要由教授1人、副教授3人、讲师2人、研究生20余人构成。团队成员入选北京市百千万人才工程(1人)、北京市长城学者(1人)、北京市青年拔尖人才(2人)。

北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

高分子材料无卤阻燃剂工程实验室,简称“阻燃实验室”,是专门从事高性能阻燃高分子材料研究的特色实验室,涉及阻燃高分子材料和阻燃添加剂的设计与制备、结构-性能关系以及机理研究等工作。

北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

高分子材料无卤阻燃剂工程实验室,简称“阻燃实验室”,是专门从事高性能阻燃高分子材料研究的特色实验室,涉及阻燃高分子材料和阻燃添加剂的设计与制备、结构⁃性能关系以及机理研究等工作。目前,阻燃实验室研究团队主要由教授1人、副教授3人、讲师2人、研究生20余人构成。团队成员入选北京市百千万人才工程(1人)、北京市长城学者(1人)、北京市青年拔尖人才(2人)。阻燃实验室配备有齐全的开展高水平研究所需的各类阻燃材料测试仪器装备,包括锥形量热仪、热失重⁃红外⁃气相色谱⁃质谱四级联用仪、热裂解⁃气相色谱⁃质谱三级联用仪、热台⁃红外联用仪、扫描电镜、红外热成像仪、氧指数仪、水平/垂直燃烧试验箱、微型燃烧量热仪、烟密度箱、灼热丝、凝胶渗透色谱仪等设备。

北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

高分子材料无卤阻燃剂工程实验室,简称“阻燃实验室”,是专门从事高性能阻燃高分子材料研究的特色实验室,涉及阻燃高分子材料和阻燃添加剂的设计与制备、结构-性能关系以及机理研究等工作。

微硅粉改性耐热低烟无卤阻燃电缆复合材料的制备及性能研究

为保证电缆的环保使用和安全性能,研究对氢氧化镁进行湿法改性以增强电缆料的韧性,再采用微硅粉对低烟无卤阻燃电缆料进行改性,提高其加工性能和绝缘性。结果得出,当微硅粉含量为3%时,阻燃剂为53%或55%的电缆料熔融指数分别为1.2 G/10 min和1.15 G/10 min。树脂+KH550-MH+微硅粉(47%/45%/8%)和树脂+KH550-MH+微硅粉(45%/47%/8%)的吸水率分别为0.54%和0.19%。因此证明了微硅粉的改性对热塑型的耐热低烟无卤阻燃电缆料具有良好的性能效果,并提高了目前热塑型电缆料的产品技术,促进了电缆料行业的发展。

无卤阻燃电缆料及其应用标准依据

线缆具有能量传输、信号传递等作用,被广泛应用于通信、电力、能源、交通、石化、建筑等领域,市场需求量日益增大。在各类电气引发的火灾中,电气线路是引发电气火灾的主要起火源,作为电缆产品中的重要组成部分,电缆料的阻燃改性尤为重要。本文介绍了无卤阻燃电缆料的研究背景和应用现状。重点从无机阻燃剂阻燃电缆料和复合阻燃剂阻燃电缆料两个方面综述了无卤阻燃电缆料的国内外研究进展。简要介绍了无卤阻燃电缆料的相关标准,最后总结分析了无卤阻燃电缆料相关标准在使用过程中存在的问题。

复合型无卤液体阻燃剂开发及其应用研究

对市场主流的液体阻燃剂与自主开发阻燃剂EPPE进行了性能对比,通过开展液体阻燃剂选择与评价、抗烧芯剂选择与评价、抗烧芯剂添加量的确定等工作开发了复合型无卤液体阻燃剂,采用该复合型液体阻燃剂添加10份可通过FMVSS-302、XF303-2001(软质阻燃聚氨酯泡沫塑料)Q(A)阻燃等级,主流的液体阻燃剂B、A添加15份以上才能达到相同阻燃等级,复合型液体阻燃剂添加量少、阻燃性能良好,具有较好的市场推广前景。