焦磷酸哌嗪协同次磷酸铝阻燃聚丙烯复合材料性能

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,以焦磷酸哌嗪(PAPP)和次磷酸铝(AHP)为原料,通过熔融挤出的方式制备了不同质量比的PP复合材料,采用极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、热重分析(TG-DTG)、锥形量热(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对PP复合材料热稳定性及阻燃抑烟性能进行分析,研究PAPP和AHP不同配比对阻燃性能的影响。结果表明,PAPP和AHP膨胀阻燃剂的加入大幅提升了PP复合材料的阻燃抑烟性能,当PAPP和AHP质量比为4∶1,总添加量为25%时,PP复合材料LOI达到31.5%,通过UL94垂直燃烧V-0级,800℃残炭率为23.16%,说明PAPP和AHP两者发挥了较好的协同阻燃作用。此外,其热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都得到大幅降低,SEM结果表明阻燃成分在PP复合材料表面形成了连续、致密的膨胀炭层,提升了材料的阻燃和抑烟性能。

不同阻燃抑烟剂对聚丙烯阻燃性能的影响

采用焦磷酸哌嗪(PAPP)与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)以质量比3∶2复配成膨胀阻燃剂(FR),选择三氧化钼(MoO_(3))、八钼酸铵、硼酸锌(ZnB)和三氧化二锑(Sb_(2)O_(3))等8种阻燃抑烟剂作为协效剂,共同用于聚丙烯(PP)阻燃,探究不同阻燃抑烟剂对PP阻燃和抑烟性能的影响,分析实现最佳协同效应的配方组合。实验表明,以次磷酸铝(AHP)为协效剂可实现最佳协同效应,添加23%FR和2%AHP时,其极限氧指数(LOI)达到34.8%,UL94垂直燃烧等级通过V-0,相比于单独添加FR阻燃剂体系(FRPP-1),其热释放速率峰值(PkHRR)、总热释放量(THR)都有较大降幅,且成炭性能优异,800℃时残炭率为22.8%。但在抑烟性能方面,锡酸锌(ZS)优于AHP,添加ZS的阻燃体系,PkHRR、THR和最大平均热释放速率(MARHE)相比于FRPP-1降幅分别为24.2%、48.9%和20.9%,烟释放速率峰值(PSPR)和总烟释放量(TSP)降幅分别为48.0%和60.3%。

ZHS协效焦磷酸哌嗪基膨胀阻燃剂阻燃聚丙烯

以焦磷酸哌嗪(PAPP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)为主阻燃剂,羟基锡酸锌(ZHS)为协效剂,制备了阻燃聚丙烯(PP)复合材料,研究不同添加量的PAPP基膨胀阻燃剂(IFR)对PP热稳定性和阻燃性能的影响,对比分析ZHS对PP阻燃抑烟及成炭性能的增强作用。结果表明,IFR/ZHS阻燃体系在PP复合材料中具有较高的阻燃效率和较好的抑烟效果,ZHS与IFR具有显著的协同阻燃作用。当IFR/ZHS总添加量为26%,ZHS为3%时,LOI值达到31.5%,通过UL 94 V-0级(1.6 mm),当温度为800℃时,PP复合材料的残炭率为9.21%,热释放速率峰值(PkHRR)和热释放总量(THR)降低至157.81 kW/m^(2)和112.55 MJ/m^(2),与未添加ZHS时相比,分别下降了12.69%和9.28%;同时烟密度(D_(S,max))下降至454,下降了10.28%。

液相氧化-喷雾干燥法制备高纯超细二氧化锡颗粒

为了减少反应中氮氧化物(NO_(x))排放对环境造成的影响,提高二氧化锡产品纯度、减小粒径,以金属锡粒和稀硝酸为原料,采用液相硝酸氧化法与喷雾干燥工艺结合制备高纯超细二氧化锡颗粒。考察锡源类型、硝酸浓度及滴加速度、反应温度及煅烧温度等参数对产物的影响,并利用X射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪、比表面积分析仪等对所制备的偏锡酸(H_(2)SnO_(3))和二氧化锡进行结构和性能表征。结果表明:以锡粒为锡源、硝酸质量分数为25%、滴加速度为30 m L/min、反应温度为80℃,经喷雾干燥工艺处理,再经950℃煅烧,最终制得纯度为99.997%、D_(50)为1.15μm、D_(90)为2.44μm、比表面积为3.86 m^(2)/g的二氧化锡,该产品在屏幕显示技术领域有重要应用,可用于制备氧化铟锡粉体材料(ITO)。

高阻燃性能聚丙烯的研究进展

聚丙烯因优异的性能而被广泛应用于家电、汽车等领域。尽管其极限氧指数(LOI)较低,极易燃烧,但由于阻燃改性后的聚丙烯材料具有较高的阻燃等级,因而应用市场正在逐渐扩宽。综述了常用体系阻燃剂改性聚丙烯UL-94可燃性标准阻燃等级的研究进展。随着我国的“双碳”战略的实施,以绿色环保阻燃、多种阻燃体系协同高效阻燃、阻燃回收技术、工业减材设计将是阻燃聚丙烯的发展趋势。

次磷酸铝微胶囊改性研究进展

综述了微胶囊改性次磷酸铝(AHP)的研究成果。简要介绍了AHP作为一种高效的无卤磷系阻燃剂(含磷量>41.9%)在聚合物中的阻燃应用。讨论了密胺树脂、有机硅、三聚氰胺衍生物的阻燃应用及作为囊材的微胶囊AHP的疏水性、减缓PH_(3)释放的作用,重点阐述了微胶囊AHP对聚合物阻燃成效、力学性能和热稳定性的影响。此外微胶囊加入了三嗪类、硅类阻燃材料,增加了材料间相容性和炭层紧密度,与硼酸锌、水滑石等材料共微胶囊阻燃成效更佳。

PAPP-MPP-PER复配型阻燃剂对PP力学及阻燃性能的影响

将焦磷酸哌嗪(PAPP)、三聚氰胺磷酸盐(MPP)、季戊四醇(PER)复配用于聚丙烯(PP)阻燃改性,研究PAPP、MPP、PAPP-MPP、PAPP-MPP-PER阻燃剂对PP力学及阻燃性能的影响。通过拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度研究其力学性能,采用极限氧指数(LOI)、UL-94燃烧等级测试、热重分析、烟密度、锥量测试分析阻燃PP复合材料的阻燃性能。结果表明:PAPP-MPP-PER复配能起到良好的阻燃协同作用,能有效地提升聚丙烯复合材料的阻燃抑烟性能。当PAPP-MPP-PER阻燃剂添加量为30%时,LOI达30.8%,UL-94通过V-0级(1.6mm),800℃时残炭率为13.73%,燃烧最大比光密度(DS,max)相比于纯PP降低了26.9%。

阻燃抑烟剂锡酸锌和羟基锡酸锌协同阻燃研究进展

锡酸锌及羟基锡酸锌是一类性能优良的高效阻燃抑烟剂,尽管它的成本较高,但其在阻燃材料上的应用仍然有巨大的潜力,众多学者研究将其与其他体系阻燃剂进行复配协同使用,提升体系阻燃抑烟性能,凸显了锡酸锌和羟基锡酸锌的协同作用。综述了近年来锡酸锌和羟基锡酸锌作为阻燃增效剂及抑烟剂与无机阻燃剂和有机阻燃剂的协同阻燃作用研究情况。

羟基锡酸锌/MPP-PER协同阻燃聚丙烯的性能研究

将三聚氰胺磷酸盐(MPP)、季戊四醇(PER)用于聚丙烯(PP)阻燃改性,研究了羟基锡酸锌(ZHS)对PP抑烟效果的影响。采用极限氧指数(LOI)、UL-94燃烧等级测试、烟密度、锥量测试分析了阻燃PP复合材料的阻燃性能。结果表明,MPP-PER复配能起到较好的阻燃协同作用,能有效提升聚丙烯复合材料的阻燃性能;ZHS的加入能显著降低聚丙烯复合材料的产烟量。当MPP-PER阻燃剂添加量为26%,ZHS的添加量为3%时,LOI达25.1%,UL-94通过V-2级(1.6 mm),燃烧最大比光密度(Ds_(max))相比于纯PP降低了23.7%。

溴-锑-锡复配型阻燃剂协同阻燃聚丙烯性能研究

将溴-锑复配型阻燃剂与羟基锡酸锌(ZHS)进行复配,制备出溴-锑-锡复配的阻燃聚丙烯(PP)复合材料,采用热重分析、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试及烟密度测试分析了阻燃PP的阻燃和抑烟性能,通过拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度研究了其力学性能。结果表明,溴-锑-锡复配阻燃剂的加入提升了PP复合材料的阻燃性能,当阻燃剂总添加量为26%时,阻燃PP复合材料的残炭率提高了10%,LOI从纯PP的18.8%提升至29.0%,UL94垂直燃烧级别达到V-0级,同时体系的拉伸强度和弯曲强度较纯PP均有所提升;ZHS的加入提升了PP体系的阻燃和抑烟性能,当ZHS添加量为4.5%时,PP复合材料的阻燃和抑烟性能相比于单独添加溴-锑阻燃剂时均有所提升。

阻燃抑烟剂锡酸锌和羟基锡酸锌改性技术研究进展

锡酸锌(ZS)和羟基锡酸锌(ZHS)因具有优异的阻燃、抑烟性能,以及无毒无污染的特性,作为一种新型环保无机阻燃抑烟剂,有望替代Sb2O3用于材料阻燃。简述了ZS/ZHS的基本特性与阻燃机理,并概述了ZS/ZHS超细化改性、复配改性、表面包覆改性、表面化学修饰和微胶囊化改性方法的研究现状,并指出了ZS/ZHS改性研究未来的发展方向。

二氧化锡超细粉体制备方法综述

本文综述了采用溶胶-凝胶法、水热法、化学沉淀法、硝酸氧化法、气化法等制备超细SnO_(2)的研究进展,阐述了不同方法制备超细SnO_(2)粉体的过程、条件及原理,并分析了这些制备超细SnO_(2)方法的特点及存在的不足,开拓了其未来的发展前景。最后,指出了重点研究方向应是改善SnO_(2)的制备工艺及进一步提高其纯度。

锡酸锌纳米材料的制备方法及应用研究进展

锡酸锌由于具有较高的电子迁移率、稳定性、高电导率,优异的吸附性能、光学性能和阻燃抑烟性能等特性,近年来逐渐受到科研人员的关注。本文介绍了锡酸锌纳米颗粒的制备方法 (水热法、化学沉淀法、固相化学合成法、微波合成法、溶胶-凝胶法、模板法等)、形貌结构(颗粒状、立方体、球形、八面体、纳米棒、片状、纳米花状等)、粒径及其在不同领域(锂电负极材料、气敏材料、电触头材料、DSSC阳极、光催化、阻燃等)的应用研究进展,分析了利用不同锡化合物原料、不同方法制备锡酸锌纳米颗粒的原理、制备条件和产品特性,指出了每种制备方法的优缺点及每种制备方法中不同结构的形成机理,以及不同结构是如何对Zn_(2)SnO_(4)相关性能产生影响的。文章指出如何高效可控制备特定形貌和晶粒尺寸的锡酸锌是锡酸锌纳米材料未来的发展方向。

磷-氮-锡膨胀阻燃剂阻燃聚丙烯的性能研究

在三嗪成炭剂和聚磷酸铵复配基础上,添加少量羟基锡酸锌(ZHS)作为协效剂,复配成磷-氮-锡(P-N-Sn)膨胀阻燃剂,通过热重分析(TG)、极限氧指数(LOI)、UL94测试、锥形量热仪以及扫描电镜(SEM)等测试手段,研究不同质量分数的P-N-Sn体系对PP复合材料阻燃抑烟性能及炭层结构的影响。实验结果表明,三嗪成炭剂-聚磷酸铵(TCA-APP)质量分数为26%时,阻燃PP复合材料在800℃时的残炭率提高了8.54%,最大热失重速率(MMLR)降低了44%,LOI由纯PP的18.8%提升至27.2%,UL94垂直燃烧等级达到V-0级,峰值热释放速率(pHRR)由599.79 kW/m^(2)降至277.40 kW/m^(2),热释放总量(THR)由141.23 MJ/m^(2)降至133.68 MJ/m^(2);ZHS的加入提升了P-N-Sn体系的阻燃和抑烟性能,添加0.5%的ZHS,残炭率提升至13.15%,SEM显示材料表面形成了致密的炭层,LOI达到32%,同时抑烟性能也得到了体现,热释放速率和总热释放量进一步降低。

汽车零部件用阻燃高分子材料的应用研究进展

简述了高分子材料在汽车产业中的使用情况,以及高分子材料的燃烧机理及阻燃机理。重点概述了汽车零部件用的几种主流阻燃高分子材料的研究现状及进展,并指出汽车零部件用高分子材料未来的发展方向。

锡酸锌/羟基锡酸锌协同阻燃硬质聚氨酯泡沫的性能

将膨胀石墨(EG)-氢氧化铝(ATH)-甲基膦酸二甲酯(DMMP)复合阻燃剂分别与锡酸锌(ZS)、羟基锡酸锌(ZHS)进行复配,制备出阻燃硬质聚氨酯泡沫(PRUF)复合材料,采用热重分析、极限氧指数(LOI)、锥量测试、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)测试分析了阻燃PRUF的阻燃和抑烟性能,通过压缩强度、比强度、表观密度和导热系数研究了其物理-机械性能。结果表明,ZS、ZHS能起到良好的协同作用,有效提升PRUF的阻燃抑烟性能,当ZHS质量分数为4%时,PRUF的阻燃和抑烟性能相比原样提升最显著。

空心结构ZnSn(OH)_(6)立方体制备及其可见光催化性能研究

以乙酸锌、锡酸钠、氟化铵为原料,利用NH4F刻蚀,采用水热法制备了尺寸250 nm的空心结构ZnSn(OH)_(6)立方体,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)等来表征ZnSn(OH)_(6)的晶体结构、形貌和光学性能,研究水热时间对ZnSn(OH)_(6)形貌的影响,通过降解亚甲基蓝(MB)来探索不同形貌的ZnSn(OH)_(6)的光催化性能。结果表明,水热2 h制备的ZnSn(OH)_(6)具有完整的空心结构,且对亚甲基蓝(MB)在可见光下降解效率最优,在降解过程中·O^(2-)起主要作用,其稳定性良好。说明空心ZnSn(OH)_(6)立方体光催化材料是一种具有广阔应用前景的可见光催化降解材料。

锡酸锌/羟基锡酸锌与三氧化二锑阻燃剂对人肺上皮细胞的毒性研究

为探究锡酸锌(ZS)、羟基锡酸锌(ZHS)和三氧化二锑(Sb_(2)O_(3))对人肺上皮细胞的毒性,采用人正常肺上皮细胞(BEAS-2B)为模型,通过测定其细胞存活率、乳酸脱氢酶(LDH)等指标评价了ZS、ZHS和Sb_(2)O_(3)3种阻燃剂的毒性效应。结果表明:阻燃剂可通过细胞膜吸附和氧化应激2种途径诱导细胞毒性。其中,Sb_(2)O_(3)颗粒通过细胞附着诱导毒性;ZS通过产生活性氧(ROS)来诱导氧化应激效应进而产生细胞毒性;而ZHS则同时表现出最低的细胞附着覆盖率和最低的ROS浓度。在这2种致毒途径的综合作用下,3种阻燃剂的毒性表现为Sb_(2)O_(3)>ZS>ZHS。