膨胀型阻燃剂磷酸-季戊四醇-三聚氰酰胺聚合物的合成及其在聚丙烯中的应用

研究了磷酸 -季戊四醇 -三聚氰酰胺聚合物的合成条件及膨胀效果 ,测定了阻燃聚丙烯的氧指数、水平燃烧性能 ,实验结果说明膨胀型阻燃剂的膨胀效果与组分有关 ,聚丙烯的阻燃效果随阻燃剂的膨胀效果增强 ,磷含量增大而显著改善。

微胶囊化多聚磷酸铵的耐水性及其在聚丙烯中的阻燃性能

采用三聚氰胺甲醛树脂(MF)为囊材,以多聚磷酸铵(APP)为芯材制得微胶囊化多聚磷酸铵(MAPP)。耐水性及膨胀度试验表明,MAPP为膨胀型阻燃剂,APP/MF=3/1(质量比,下同)时,MAPP在50℃时在水中的溶解度为0.052 g/100 mL,比APP降低了78%;膨胀度达到78.6 cm3/g。热分析表明,聚丙烯(PP)/MAPP比PP/APP的热降解速度加快,但释热量减小。由于形成蓬松多孔膨胀炭层,PP/MAPP比PP/APP的阻燃性能更佳,PP/MAPP=70/30时,其氧指数增到30.6%。

膨胀型阻燃剂二溴新戊二醇磷酸酯三聚氰胺盐的合成及应用

以五氧化二磷、二溴新戊二醇为原料合成了5,5-二溴甲基-2-羟基-2-氧代-1,3,2-二氧磷杂环己烷,采用元素分析,IR,1H-NMR,13C-NMR等分析方法进行表征,确定了结构.用该化合物与三聚氰胺反应,合成了含氮、溴、磷的膨胀型阻燃剂二溴新戊二醇磷酸酯三聚氰胺盐,并将其用于对聚丙烯(PP)的阻燃,实验结果表明,当阻燃剂与聚丙烯质量比为3∶7时,离火后0秒自熄且不滴落,膨胀性好,具有很好的阻燃效果.

磷氮协同阻燃作用机理研究

概述了近年来磷氮膨胀型阻燃涂料工作的进展情况 .内容涉及聚合物的结构、阻燃剂的结构、阻燃材料的性能 。

微胶囊化法改善膨胀型阻燃剂与聚丙烯的相容性

为了增强多聚磷酸铵 (APP) -季戊四醇 (PT) -三聚氰胺 (M)组成的膨胀型阻燃剂 (IFR)与聚丙烯 (PP)的相容性 ,选用RY界面接枝剂 ,一端含有能与活泼H反应的基团 ,与IFR颗粒表面的—NH— ,—OH基团反应 ,另一端含有与底材相容性好的油性基团 ,通过表面接枝的方法 ,将IFR微胶囊化。SEM和流变性实验证明该技术增强了阻燃剂与PP的相容性。

羟基硅油原位改性制备疏水性沉淀二氧化硅

采用羟基硅油原位改性制备疏水性沉淀二氧化硅。红外光谱(FT-IR)分析表明,羟基硅油通过化学键接枝到二氧化硅表面。扫描电镜(SEM)分析表明,原位改性改善了沉淀二氧化硅的团聚现象,使之分散性提高,与有机基体聚丙烯树脂的相容性增大。疏水性测试表明,羟基硅油203-B和203-D的用量(羟基硅油与原料中二氧化硅的质量比)达到17.9%时,疏水度分别达到24.59%和22.17%,羟基硅油相对分子质量越小,羟基含量越高,改性效果越明显。原位改性使沉淀二氧化硅吸油率降低。

水镁石的硅烷偶联剂表面改性

探讨了4种硅烷偶联剂对聚丙烯(PP)/水镁石(BC)复合材料性能的影响.结果说明硅烷偶联剂均可提高材料的力学性能,m(PP)∶m(BC)∶m(KH-550)=50∶50∶3材料的拉伸强度和冲击强度比m(PP)∶m(BC)=50∶50分别提高34.9%和91.5%.SEM显示偶联剂改善了PP/BC体系的相容性;POM表明偶联剂激活了异核结晶的晶核,增强了PP在BC表面的异核结晶作用,使晶球的大小分散趋于更小更均匀.流变性能测试结果表明,硅烷偶联剂是该体系的润滑剂.各种实验表明KH-550效果最好.

溴代磷酸酯酰胺阻燃剂的合成及其在醇酸清漆中的应用试验

用二溴新戊二醇、三氯氧磷、二乙胺在一定条件下反应制得在同一分子中含有磷、氮、溴三种阻燃元素的溴代磷酸酯酰胺。通过元素分析及ＩＲ和ＮＭＲ分析确证了其结构，并对反应条件和在醇酸清漆中应用进行了讨论。

功能化聚丙烯在膨胀型阻燃聚丙烯中的偶联作用

考察了三种功能化聚丙烯 -甲基丙烯酸接枝聚丙烯 (PP g MAA)、顺丁烯二酸酐接枝聚丙烯 (PP g MAH)和刻蚀聚丙烯 (EPP)作为膨胀型阻燃剂 /聚丙烯体系的偶联剂对材料性能的影响 。

阻燃剂组成对膨胀型阻燃聚丙烯性能的影响

通过膨胀型阻燃聚丙烯(FRPP)阻燃性、力学性能及共混物拉伸断面、抛光刻蚀后的SEM图和磷元素分布图的研究,说明随膨胀型阻燃剂(IFR)中五氧化二磷(P2O5)比例增加,IFR在聚丙烯(PP)中的分散性增强,阻燃性和力学性能均提高,IFR/PP体系的粘度减小;且证明FRPP为假塑性流体,具有较好的加工性。

硼元素在膨胀型阻燃聚丙烯中的协同作用

通过燃烧性能测定、热分析法和锥形量热法等方法研究了硼元素在膨胀型阻燃聚丙烯(PP)中的作用。结果表明,膨胀型阻燃剂KDIFR的加入明显的促进了PP成炭,使剩炭率提高,放热量减小,硼元素的引入剩炭率略有降低,放热量增大。KDIFR的加入使PP燃烧过程的热释放速率减少了56%,释热总量减少了16%,CO2释放量减少了88%,CO释放量减少了99.9%,这种效果在硼引入后,受热燃烧初期得以促进,但随着时间的延长减弱。实验证明KDIFR使PP由聚烯烃类燃烧转变为纤维类燃烧,而硼元素的引入促进了这一转变,显著减缓了火焰传播速率,阻燃效果更加突出。

膨胀型阻燃剂阻燃环氧树脂的阻燃性能及其影响因素

研究了季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐微胶囊化的多聚磷酸铵(KDIFR)、三聚氰胺-甲醛树脂微胶囊化的多聚磷酸铵(MAPP)和多聚磷酸铵(APP)3种膨胀型阻燃剂及引入硼、铝元素对膨胀型阻燃剂阻燃环氧树脂(EP)阻燃性能的影响,采用极限氧指数法和水平燃烧法测试了材料的燃烧性能。结果表明,3种阻燃剂中APP的阻燃效果最好,当APP/EP为0.3(质量比,下同)时,复合材料的极限氧指数为32.2%,达到难燃级水平;在EP/APP中引入铝元素或硼元素可使阻燃效果提高,硼、铝共存时阻燃效果更加突出,加入APP总量0.8%的硼酸铝可使EP/APP的自熄时间由48 s降为24 s;热分析结果表明,APP热分解吸热恰与EP的热降解产物燃烧放热相匹配,这是使EP/APP的阻燃性能提高的主要原因;在EP/APP中引入硼和铝元素可明显促进EP/APP成炭,起到协同阻燃作用。

二溴新戊二醇在膨胀型阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的作用机理

以季戊四醇(PER)/二溴新戊二醇(DBNPG)混和磷酸酯三聚氰胺甲醛树脂(MFR)微胶囊化聚磷酸铵(APP)合成膨胀型阻燃剂(IFR)。研究了DBNPG的含量在膨胀型阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的影响。流变行为、热分析、扫描电镜、阻燃性能与膨胀度测试结果表明:DBNPG可以通过改善炭层的膨胀度、致密度和封闭性来提高隔热性能。适当的DBNPG可改善IFR与EVA的相容性,增大熔体的黏度,形成封闭的炭层,提高炭层的隔热性能,降低燃烧体系放热,有利于阻燃性能的提高。但DBNPG含量过高,会降低流体的黏度,恶化炭层的隔热性能,放热量增大,阻燃性能降低。当IFR中DBNPG/PER的质量比为38.5/90.0,EVA/IFR的质量比为70/30时,复合材料具有最佳的阻燃性能和良好的力学性能。

季戊四醇醚化氨基树脂为基材的膨胀型防火清漆

采用季戊四醇代替部分正丁醇做醚化剂制得氨基树脂,与酸式磷酸酯树脂固化剂(PRA)复配,制得一种双组分水性膨胀型防火清漆.采用大板燃烧法和热分析法考察了漆膜的阻燃性能和阻燃机理.分析结果表明:适量的引入季戊四醇可使漆膜的膨胀度和剩炭率提高,炭层的致密度和高温抗氧化性得到改善,且热降解产物燃烧放热量减少,从而提高了漆膜阻挡火焰侵蚀底材的能力.季戊四醇的引入也提高了氨基树脂储存稳定性,但不利于漆膜的耐水性.

室温固化膨胀型水性防火清漆的制备及性能

为了满足木制产品的防火及装饰要求,以水性氨基树脂为基材,改性酸式磷酸酯为固化剂,制得了一种双组分室温自干的水性膨胀型防火清漆.红外光谱表明酸式磷酸酯的磷羟基与氨基树脂分子结构中的羟甲基或胺基反应生成的磷酸酯或磷酸胺盐起到固化作用.酸式磷酸酯中引入季戊四醇克服了磷酸三酯和酸式磷酸二酯存在引起的迁移问题,引入环氧树脂使固化剂的交联度增大,酸值降低;引入1,4-丁二醇缩水甘油醚增强了分子的柔性,固化后漆膜内部形成了紧密的网状结构,漆膜对水的接触角可达到82.97°,耐水性达到了国家标准.引入各组分均可优化漆膜的阻燃性能.

微胶囊化法改善膨胀型阻燃涂料的耐水性能

以多聚磷酸铵(APP)_季戊四醇(PT)_三聚氰胺(M)为膨胀型阻燃体系(IFR),氯化橡胶为基材树脂,制备阻燃涂料.聚氨酯的多异氰酸酯预聚体树脂,含有氨酯键结构,可作为IFR的气源,又与氯化橡胶有较好的相容性;其异氰酸酯基能与IFR中的活泼氢发生重键加成反应,通过表面接枝的方法,将IFR微胶囊化,SEM证明了该技术增强了阻燃剂与底材的相容性,提高防火涂料的耐水性.

碱式硫酸镁晶须的合成及应用

以一定浓度的MgSO4和NaOH溶液为原料,在常温下混合,在160℃,0.5 MPa的条件下用水热法反应8 h,制备出增强阻燃材料MgSO4.5Mg(OH)2.3H2O型碱式硫酸镁晶须(MOS),探讨了反应条件对产物形貌、结构及组成的影响,初步确立了制备MOS的工艺条件。经过对复合材料的拉伸性能测试得出结论,采用MOS填充改性的聚丙烯,优于市售纳米氢氧化镁和阻燃级氢氧化镁。

室温固化膨胀型水性防火清漆的研制

以酸式磷酸酯(PR)和环氧树脂E-51为原料合成适用于氨基树脂(WAR)固化的酸式磷酸酯树脂固化剂(MAPR)。该固化剂MAPR含阻燃元素磷,与含阻燃元素氮的WAR复配,制得室温固化膨胀型水性防火清漆。实验结果表明:环氧树脂的引入,漆膜表干时间调节到80 min,附着力提高到1级,耐水时间达到6 h,由于碳含量增加,可充实碳层,形成更为致密的隔热层,燃烧受热时升温速率降低,阻燃性能提高。MAPR/WAR比例越大,漆膜磷含量越高,阻燃性能提高,但MAPR/WAR比例过大,漆膜耐水性降低,因此为得到性能优良的阻燃漆膜,MAPR/WAR比例应适当。

膨胀型阻燃剂对聚丙烯性能的影响

考察了多聚磷酸铵 (APP)、季戊四醇 (PT)、三聚氰胺 (M )复配而成的膨胀型阻燃剂 (IFR)的膨胀度、剩碳率、及用该阻燃体系制备的阻燃聚丙烯的阻燃性和热流变行为随各组分变化的规律。结果表明 :当m (APP)∶m(M)∶m (PT) =(1 5～ 2 5 )∶ (1 0～ 2 0 )∶ (0 5～ 1 5 )时阻燃性能较好。IFR中各组分对阻燃PP的流变性产生不同影响 ,M和APP量的增加 ,会使阻燃PP的粘度增加 。

膨胀型阻燃剂的膨胀效果和应用于聚丙烯的阻燃效果

测定了不同组分的聚磷酸 -季戊四醇酯 -三聚氰酰胺共聚物阻燃剂的膨胀度 (ID) ,阻燃聚丙烯的氧指数 (OI)、水平燃烧性能 .实验结果说明膨胀型阻燃剂的ID与组分及结构有关 ,聚丙烯的阻燃效果与阻燃剂的ID及聚丙烯的烧滴特性有关 .