二苯基磷酸改性酚醛树脂的制备及耐热阻燃性能研究

以苯酚、甲醛水溶液、二苯基磷酸为原料,制备了二苯基磷酸改性酚醛树脂(PPR)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了PPR的结构。通过差示扫描量热法(DSC)对PPR的固化过程进行了研究,得到PPR的最佳固化工艺为100℃固化2h,130℃固化2h,150℃固化1h。通过热重分析(TG)、维卡软化点测试了PPR的耐热性能,通过极限氧指数、UL94垂直燃烧测试了PPR的阻燃性能。测试了PPR的拉伸剪切强度和冲击强度。结果表明:当二苯基磷酸用量为苯酚质量的14%时,PPR的综合性能最优,残炭率、极限氧指数、维卡软化点、拉伸剪切强度相比于普通酚醛树脂(PR)分别提高了17.4%、5%、29.5%、54.7%,UL94垂直燃烧达到V-0级。

军用硬质聚氨酯迷彩发泡材料阻燃性能研究

本文对军用硬质聚氨酯迷彩伪装材料的阻燃性能进行了研究,并对各种阻燃剂进行正交复配实验,在不影响材料伪装性能的基础上,制得了氧指数(OI)高达35的高阻燃性硬质聚氨酯泡沫塑料。

3种针叶树种树皮的阻燃性研究

在火烧迹地调查的基础上,分析了滇中云南油杉Keteleeria evelyniana,华山松Pinusarmandii,云南松Pinus yunnanensis等3种树种在不同林火行为下的耐火性差异,确定了从树皮的阻燃性角度分析林木耐火性的研究方法。对3种树种的树皮的结构进行了调查,对树皮的平均厚度、含水率、导热系数、氧指数和热辐射作用下的质量损失过程和树皮内表面温度变化过程6个阻燃性相关因子进行了测定和分析。结果表明:①云南油杉树皮内皮层结构完整不开裂,外皮层疏松,平均厚度是云南松和华山松树皮的1.38和3.07倍,导热系数为云南松树皮和华山松树皮的67.66%和54.85%,氧指数是云南松和华山松树皮的1.25和1.33倍。在热辐射作用下,云南油杉树皮内表面升温速率低,热分解缓慢,阻燃性最强,云南松树皮的阻燃性次之,华山松树皮的阻燃性最差。②树皮阻燃性的不同造成了云南油杉、云南松和华山松树种间耐火性差异。根据3种树种树皮的阻燃性和林木耐火性差异提出了相应的森林消防措施。

纳米镁铝水滑石的制备及其对聚氨酯阻燃性能的影响

采用液相沉淀法制备纳米镁铝水滑石微粉,利用XRD、TEM和TG对试样进行表征,研究了反应温度、干燥时间以及碳酸根浓度对镁铝水滑石纳米晶的影响。镁铝水滑石微粉经硅烷偶联剂KH550表面改性后填充到聚醚多元醇组合料中,采用原位聚合法制备出镁铝水滑石/软质聚氨酯纳米复合材料,研究了纳米镁铝水滑石对聚氨酯的阻燃效果及阻燃机理,并与Al(OH)3阻燃效果进行对比。实验结果表明,晶粒尺寸随反应温度的升高而增大;干燥5h镁铝水滑石的热分解性能较好;适当提高碳酸根浓度可以改善镁铝水滑石晶体规整度;硅烷偶联剂KH550用量为5%时对镁铝水滑石表面改性效果最好;镁铝水滑石阻燃剂填充软质聚氨酯复合体系的阻燃效果要优于Al(OH)3阻燃剂。

三嗪衍生物的分子结构及其对聚丙烯阻燃性能的关系

设计并合成了５种不同分子结构的三嗪衍生物，将它们分别与多聚磷酸铵复配组成膨胀型阻燃剂（ＩＦＲ）体系。通过氧指数测定、元素分析和扫描电镜观察研究了不同ＩＦＲ对聚丙烯阻燃性能的影响，初步总结出三嗪衍生物的分子结构与成炭效果间的规律，发现含有单个羟乙基结构的三嗪衍生物具有最佳的成炭效果，根据ＩＦＲ的成炭机理对这一规律作出理论上的解释。

树皮的阻燃性

在对滇中地区云南油杉、旱冬瓜、云南松、直杆蓝桉、华山松5个主要造林树种树皮进行结构特征分析、工业分析和热辐射作用下树皮质量变化、内表面温度变化测定的基础上,提出树皮的阻燃性参数FRP;按照FRP值大小对5种树皮的阻燃性由强到弱的排序为:旱冬瓜、云南油杉、云南松、直杆蓝桉、华山松。根据5种树皮的阻燃性和林木耐火性差异提出相应的森林消防措施。

聚合物材料燃烧性和阻燃性的评价—锥形量热仪(CONE)法

介绍了一种新一代的实验室型聚合物材料燃烧性能和阻燃性能的评价方法—锥形量热仪。锥形量热仪的实验结果更接近聚合物材料在实际燃烧时的行为。详细地讨论了各种燃烧参数在评价和研究聚合物材料的燃烧性和阻燃性中的意义和应用，并介绍了这方面的进展和发展方向。

芳香族聚磷酸酯的聚合度与阻燃性质的研究

分别采用氧指数（ＬＯＩ）、差示扫描量热分析（ＤＳＣ）、热失重分析（ＴＧ）、ＩＲ光谱分析等方法研究了聚合度（ＤＰ）分布在２０～１２０区间的芳香族聚磷酸酯（ＰＰＰ）对环氧树脂（Ｅ－４４）固化物阻燃作用的变化规律。结果表明，ＤＰ为４３～５５之间的ＰＰＰ阻燃作用最佳。原因是ＤＰ为４３～５５的ＰＰＰ可较大程度地改变环氧树脂固化物热氧降解反应历程，因而其ＬＯＩ数值大，该结论亦被ＩＲ光谱热示踪所支持。其研究结果可为ＰＰＰ的合成与应用提供参考。

石墨烯/ABS树脂复合体系的阻燃性能

采用HAAKE流变仪混炼法制备了石墨烯/ABS复合体系,以期提高ABS树脂的阻燃性能,作为对比样,同样方法制备了可膨胀石墨(EG)/ABS复合体系。用扫描电镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对石墨烯进行了表征,采用氧指数和热重分析(TGA)研究了石墨烯的加入量对ABS树脂阻燃性能的影响。研究结果表明,添加石墨烯后,复合体系的氧指数由纯ABS树脂的21%上升到24.8%,且比相同含量的EG提高得更多;石墨烯质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度、弹性模量由纯ABS的37.81MPa、1123MPa提高到40.84MPa、1368MPa。

双酚S和双酚A与碳酸二苯酯共聚合成阻燃性聚碳酸酯

以双酚S(BPS)、双酚A(BPA)和碳酸二苯酯(DPC)为单体,KOH为催化剂,通过熔融酯交换法共聚合成阻燃性聚碳酸酯。通过热重分析及对力学强度的测试考察了BPS与BPA的摩尔比对产品的热性能和力学性能的影响。发现随着BPS含量的增加,PC的成炭率增加;KOH、BPS、BPA、DPC以5.0×10-4∶0.1∶0.9∶1.08的摩尔比合成的PC黏均相对分子质量为24638,热分解温度达419.5℃,S元素含量为0.84%,阻燃性能达到UL 94 V-0级。

尼龙-6/粘土纳米复合材料阻燃性的锥形量热计研究

使用锥形量热计对尼龙 - 6/粘土纳米复合材料的阻燃性进行了实验研究 ,结果表明 ,使用融体插层制备的尼龙 - 6/粘土纳米复合材料 ,当粘土的百分含量为 5 %和 7%时 ,纳米复合材料的热释放速率的峰值 ( PHRR)比尼龙 - 6分别下降 32 %和 5 3% ,与常规阻燃方法相比 。

N,N′-二(2-硫代-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己基)乙二胺的合成及阻燃性能

以新戊二醇与PSCl3合成2-硫代-2-氯-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷（DDSP），再与乙二胺反应，合成了-种新型含有磷、氮、硫的阻燃剂：N，N’-二（2-硫代-5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己基）乙二胺（DDPSN），用元素分析、FTIR、^1HNMR、MS测试技术对其结构进行了表征。采用热重（TG）分析，研究了反应物摩尔比、缚酸剂及催化剂、反应温度对DDPSN产率的影响。结果表明，所合成的标题化合物结构与预期一致．其初始热分解温度大于290℃，在1000℃时仍有24．5％的残炭率。新戊二醇与PSCl3摩尔比为1．75：1时。DDSP产率高达85％，而DDSP与乙二胺摩尔比为1：1．25时，DDPSN产率为89％；采用4-二甲氨基吡啶（DMAP）作为缚酸剂的效果优于吡啶和三乙胺，其加入量为新戊二醇质量分数的1％时．可使DDPSN产率提高到92％，反应温度以0～5℃为宜。其阻燃粘胶膜实验结果表明，DDPSN在粘胶中质量分数为18％时，极限氧指数（LOI）值可达28％．是-种效果很好的阻燃剂。由阻燃粘胶膜燃烧后生成的炭残渣的扫描电子显微镜（SEM）可知，炭残渣表面有很多隆起的泡状物，且试样的断面为蜂窝状结构，表明该阻燃剂为膨胀型阻燃剂。

反应型含磷氮元素的聚硅氧烷的制备及其对棉织物拒水阻燃性能研究

将N-羟甲基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺、氢氧化钠、碘丁基硅油(IBu-PDMS)为原料,合成了反应型的具有拒水阻燃双重功能的碘丁基-co-N-甲氧基-3-(二甲氧基膦酰基)丙酰胺聚硅氧烷〔(IB-co-N-MDPA)PDMS〕,其与棉织物能以共价键结合,利用FTIR、1 H NMR表征了其结构。利用TGA、氧指数仪分析了拒水阻燃多功能棉织物的热性能及其阻燃性与阻燃机理,通过测定其接触角表征其拒水性。结果表明,制备的(IB-co-N-MDPA)PDMS与棉纤维反应,使棉织物有拒水性能,它实际上控制了棉纤维的热裂解,使纤维发生脱水炭化,促进了炭化层的形成,最后的残炭量由10.5%提高至42.4%,棉织物的极限氧指数从18提高到28,拒水等级为90,接触角从88.37°提高到119.73°。

POSS改性聚合物复合材料阻燃性及热稳定性研究进展

综述了近几年关于多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)改性聚合物复合材料阻燃性及热稳定性方面的机理及POSS在聚合物改性中的应用,展望了今后的研究方向。

FPP对Al(OH)_3/PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶行为的影响

用熔融挤出法制备了不同接枝率的官能团化聚丙烯 (FPP) ,研究了 FPP对 Al(OH) 3 / PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶与熔融行为等物性的影响。FPP加入使 Al(OH) 3 / PP的熔融指数增加 ,流动性与填料分散性改善 ,氧指数提高和结晶与熔融行为改变。探讨 FPP在 Al(OH) 3 / PP复合材料中的作用机理。

环氧树脂的阻燃性研究进展

按发挥阻燃功效的物质或元素与环氧树脂分子结构的关系,将各种阻燃环氧树脂分为复合型和结构型两类,并分别介绍了它们的研究现状、主要问题及发展趋势。

聚合物材料燃烧性和阻燃性的实验方法

综述了近年来国内外聚合物材料燃烧和阻燃性能实验方法的最新进展。介绍了极限氧指数法、水平和垂直燃烧法、烟密度法、热重分析法、锥形量热仪法、辐射气化法、高温处理法等,分析了各种实验方法的特点,展望了聚合物材料燃烧和阻燃性能实验方法的发展趋势。

2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺环[5.5]十一烷-3,9-二氧-3,9-二取代苯甲醛腙的合成及其阻燃性能

以季戊四醇、三氯氧磷为原料合成了富含酸源（磷）、碳源的氯化螺环磷酸酯（SPDPC）,再将其与水合肼、取代苯甲醛反应,合成了系列化合物2,4,8,10-四氧杂-3,9-二磷杂螺环[5.5]十一烷-3,9-二氧-3,9-二取代苯甲醛腙,利用元素分析、FTIR、1H NMR和MS测试技术对其结构进行了表征。目标化合物分子结构对称性高、分子量较大、含较多芳构型碳和磷杂环碳,热重（TG）和差热（DSC）分析结果表明,具有较高的热稳定性。将这些化合物添加于环氧树脂（E-44）中进行水平燃烧实验,当添加质量分数为10%时,样条燃烧长度在10-20 mm之间,均具有很好的自熄效果;同时,LO I达到28.7%左右,有较好的阻燃性能。

膨胀型阻燃剂中协效剂的碳化作用及其对阻燃性能的影响

以聚（２，４甲苯二己二脲）（ＰＨＵ）、聚（２，４甲苯二乙二脲）（ＰＥＵ）和二苯甲酰己二胺（ＤＢＨ）、二苯甲酰乙二胺（ＤＢＥ）为协效剂，分别与三聚氰胺改性多聚磷酸铵的产物ＭＰＰＡ复配成膨胀型阻燃剂（ＩＦＲ）、它们对提高ＩＦＲ对聚丙烯的阻燃性能都有显著作用，总的效果是ＰＨＵ＞ＤＢＥ＞ＰＥＵ＞ＤＢＨ。虽然协效剂的结构和性质不同，但在各自最佳的ＩＦＲ配方中的氮／磷比值基本不变，为１．６～１．７，热重分析表明ＩＦＲ阻燃作用的提高主要是协效剂在ＭＰＰＡ作用下有效的碳化和成炭，同时也促进了聚丙烯在受热燃烧过程中焦化成炭的结果。

苯乙烯-丙烯酸丁酯/蒙脱土纳米复合材料的阻燃性

以乳液插层聚合法合成苯乙烯-丙烯酸丁酯/蒙脱土纳米复合材料。X射线衍射结果表明,聚合物能够有效地插层到经过有机化处理的蒙脱土层间,且蒙脱土片层可以均匀地分散在苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中。TGA分析表明,苯乙烯-丙烯酸丁酯/有机蒙脱土纳米复合材料的热稳定性有所提高。锥形量热仪测试和研究表明,复合材料的燃烧性能,包括热释放速率和质量损失,在蒙脱土含量为2%时,效果最好。