苯磷酰二硅油的合成及阻燃聚碳酸酯

以苯基磷酰二氯和单羟丙基硅油为反应基体,通过亲核取代反应合成了苯磷酰二硅油(SiP-FR),然后以SiP-FR为阻燃剂,通过熔融共混的方法在双辊密炼机上制备了聚碳酸酯基共混阻燃材料。采用红外光谱和核磁共振磷谱表征了SiP-FR的化学结构;垂直燃烧和极限氧指数(LOI)测试结果表明,当添加2.2 phr阻燃剂时,共混材料可通过UL-94 V-0等级测试,LOI值达到29%;通过锥形量热仪分析了燃烧行为,发现阻燃剂的加入提高了共混材料的抑烟性能并降低了火灾危险性;采用热重红外联用与场发射扫描电子显微镜、拉曼光谱探究了阻燃机理,研究结果表明SiP-FR起到了气相与凝聚相协同阻燃的效果。

二乙基次膦酸铝协同含磷有机硅阻燃PA66热分解动力学

以聚酰胺66(PA66)为基体,二乙基次膦酸铝(AlPi)和多聚苯磷酰硅油(PPSO)为阻燃剂,在密炼机上通过熔融共混制备了阻燃PA66,采用热重分析仪表征了阻燃PA66的热稳定性,通过Kissinger法(K法)和Flynn-Wall-Ozawa法(FWO)法分析了阻燃剂对材料热分解活化能的影响,并通过Coats-Redfern法进一步分析了材料的热分解机理和反应级数。实验结果表明,单独加入AlPi时,降低了材料的热分解活化能,使材料的分解提前,随着PPSO的加入,后期热分解活化能增加,提高了材料的热稳定性。纯PA66的机理函数G(α)=1–(1–α)1/4(0.10≤α≤0.90),反应级数为1/4,其为相边界反应分解机理;10%AlPi阻燃PA66的机理函数G(α)=α2(α≤0.35,α≥0.70)和G(α)=α3/2(0.40≤α≤0.65),反应级数分别为2和3/2,整个分解过程均为相边界反应分解机理;6%AlPi+2%PPSO阻燃PA66的机理函数G(α)=α+(1–α)ln(1–α)(α≤0.50)和G(α)=[–ln(1–α)]3(α≥0.50),反应级数分别为1和3,其分解机理分别为二维扩散的分解机理、随机成核和随后生长分解机理。

PUR-T/SWCNTs复合导电薄膜对有机气体的响应行为

采用简单的溶液共混方法,即通过超声和高速均质搅拌制备了热塑性聚氨酯/单壁碳纳米管(PUR-T/SWCNTs)混合液,并通过溶液浇注法制备了复合导电薄膜。分别采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)仪表征了复合导电薄膜的微观形貌和物相结构,同时使用热失重分析仪对复合导电薄膜进行了热性能分析,并探索了复合导电薄膜对有机气体的响应行为。结果表明,PUR-T/SWCNTs复合导电薄膜具有较好的导电性能,当SWCNTs质量分数为5%时,复合导电薄膜的电导率达到211.4 S/m;XRD测试发现,SWCNTs的加入对PUR-T基体中结晶相的晶型无明显影响;FESEM分析发现,当SWCNTs质量分数为5%时,SWCNTs均匀地分散于PUR-T基质中,没有发生团聚,SWCNTs之间通过桥联作用形成了明显的三维导电网络结构;当SWCNTs质量分数为5%时,复合导电薄膜对非极性正己烷饱和气体表现出良好的响应行为和可循环性,对极性丙酮饱和气体的可循环性较差。