梯形倍半硅氧烷/海泡石/PC/ABS复合材料的制备与性能

利用双螺杆挤出机通过熔融共混制备无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PC/ABS)复合材料,分析梯形倍半硅氧烷(TSQ)和海泡石(SEP)对复合材料阻燃性能、热失重和力学性能的影响,结果表明,TSQ可以提高PC/ABS的阻燃性能、热稳定性和低温韧性,在PC/ABS中加入质量分数1%的TSQ,复合材料的阻燃等级达到UL 94 V-0级(3.0 mm)和UL 94 V-1级(2.0 mm),极限氧指数(LOI)达到29.1%,热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)和总烟释放量(TSR)相对PC/ABS分别降低27.4%,21.0%和12.4%,点燃时间(TTI)、火灾性能指数(FPI)和-40℃缺口冲击强度分别提高5.8%,45.5%和51.8%,失重速率最大时温度(Tmax)和750℃残炭率(CRC)分别提高5.2℃和3.0%;在添加了质量分数1%TSQ的PC/ABS中加入SEP,随着SEP添加量的增大,复合材料的初始失重温度(T5%)、Tmax和刚性逐渐增大,韧性逐渐降低,强度和阻燃性能先上升后下降,当SEP的质量分数为4%时,复合材料的阻燃达到UL 94 V-0级(1.5 mm),LOI为34.5%,与未加SEP的TSQ/PC/ABS复合材料相比,PHRR,THR和TSR分别降低17.1%,22.1%和16.3%,TTI和FPI分别提高5.5%和25.0%,Tmax和CRC分别提高8.5℃和6.7%。

氮-磷-硫膨胀型阻燃剂在聚碳酸酯中的应用研究

将氮-磷-硫膨胀型阻燃剂(NPS)添加到聚碳酸酯(PC)中制备了阻燃聚碳酸酯复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧、热失重分析仪和锥形量热仪研究了NPS对PC阻燃性能和热稳定性能的影响。结果表明,当NPS的添加量为0.075%(质量分数,下同)时,体系的极限氧指数达到最大值34.25%,垂直燃烧等级为V-0级;NPS的加入使PC的起始分解温度由419.7℃降至389.0℃,残炭率由15.26%增加至20.8%,同时能有效降低PC的热释放速率(H_(RR))和总热释放量(T_(HR))。

金属化合物对膨胀阻燃乙丙弹性体的影响

以多聚磷酸铵(APP)与新型三嗪类成炭剂(CNCA-DA)复配成新型膨胀型阻燃剂(IFR),将其应用在乙丙弹性体中(EP),并采用氧指数测定仪(LOI)、热重分析仪(TGA)和红外光谱(FTIR)研究了碳酸镍(NC)和硼酸锌(ZB)与EP/IFR体系阻燃性能的影响。结果表明,用1%的金属化合物替代1%的IFR后,复合材料的氧指数值都有一定程度的改善,其中NC的效果较好,达到27.6%;TGA分析结果表明,金属化合物都能促使复合材料保留更多的残炭;FTIR分析表明,金属化合物能促使残炭中形成了聚芳烃和P-O-C、P-O-P的交联结构。

PS/MH/MRP复合材料的阻燃性能及力学性能研究

以氢氧化镁(MH)与微胶囊红磷(MRP)作为聚苯乙烯(PS)的阻燃协效剂,制备了PS/MH/MRP复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧、热重分析测试和力学性能测试,研究了阻燃剂含量对复合材料阻燃性能与力学性能的影响。结果表明,复合材料的阻性能随阻燃剂的含量的增加而缓慢上升,力学性能则呈现相反规律;当阻燃剂含量达到60份(质量份,下同)时,复合材料的极限氧指数提高到25%,燃烧后形成表面光滑的稳定炭层。

PP/OMMT纳米复合材料炭层结构的热失重分析

采用扫描电镜观察聚丙烯(PP)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料不同燃烧时间燃烧残余物断面的微观形貌,利用热失重分析方法对不同燃烧时间形成的皮层和蜂窝层的热稳定性和热分解特性进行分析研究并与炭渣结构特征相关联。结果表明,在燃烧55 s后开始形成表面层,至190 s时形成皮层和蜂窝层结构,而且随燃烧的进行PP不断分解,皮层中PP含量不断减少,形成的含碳蒙脱土片层增加,有较好的保护作用,起到了阻燃作用。蜂窝层中蒙脱土含量相比有机物的较少,热稳定性较皮层差,但它扩充了炭层的体积,也有一定的阻燃作用,正是皮层和蜂窝层的组合对复合材料起到阻燃作用。