无卤阻燃电缆料及其应用标准依据

线缆具有能量传输、信号传递等作用,被广泛应用于通信、电力、能源、交通、石化、建筑等领域,市场需求量日益增大。在各类电气引发的火灾中,电气线路是引发电气火灾的主要起火源,作为电缆产品中的重要组成部分,电缆料的阻燃改性尤为重要。本文介绍了无卤阻燃电缆料的研究背景和应用现状。重点从无机阻燃剂阻燃电缆料和复合阻燃剂阻燃电缆料两个方面综述了无卤阻燃电缆料的国内外研究进展。简要介绍了无卤阻燃电缆料的相关标准,最后总结分析了无卤阻燃电缆料相关标准在使用过程中存在的问题。

低烟无卤阻燃聚烯烃的研究进展和应用前景

结合近几年来在低烟无卤阻燃聚烯烃研究的系列工作,综述了该领域国内外研究的最新进展,重点论述了聚合物纳米插层化合物、可膨胀石墨体系、硅胶/碳酸钾体系、氢氧化镁和硼酸锌、有机磷系和磷-氮系膨胀型阻燃剂在无卤阻燃聚烯烃中所取得的主要成果,展望了其应用前景。

可膨胀石墨协同阻燃的研究进展

可膨胀石墨(EG)是一种良好的环保型阻燃剂,但单独使用时阻燃能力仍显不足,利用阻燃剂之间的协同阻燃作用能够大幅提高EG的阻燃效果。根据与EG起协同作用的阻燃剂的种类不同,把EG的协同阻燃分为磷系协同阻燃体系、膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃体系、氢氧化镁协同阻燃体系以及其他阻燃剂协同阻燃体系4类,介绍了不同协同阻燃体系的阻燃性能和阻燃机理的研究进展,并展望了EG协同阻燃的发展趋势和应用前景。

聚磷酸铵插层可膨胀石墨对UHMWPE的阻燃

采用聚磷酸铵(APP)对普通物理膨胀型阻燃剂——硫酸插层的可膨胀石墨(GIC)进行二次插层,得到APP-GIC,将其用于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的阻燃,并对材料的阻燃性能、力学性能、残炭的形态结构进行了研究。实验结果表明,APP-GIC的石墨层间含有APP,采用APP-GIC制备的无卤阻燃UHMWPE的极限氧指数(LOI)达到27.2%、阻燃等级UL94V-0。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)研究表明,APP起到促进成炭的作用。

复合金属氧化物对膨胀阻燃聚丙烯的协效作用

研究了复合金属氧化物(LDHO)对膨胀阻燃聚丙烯体系(PP/IFR)的协效作用。以层状复合氢氧化物(LDH)为前驱物通过焙烧法制备了2种LDHO,分别为镁铝LDHO(MgAl-LDHO)、镁铝铁LDHO(MgAlFe-LDHO),并通过X射线衍射对LDH和LDHO进行了表征,采用熔融共混法制备了PP/IFR/LDHO复合材料,通过极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、锥形量热等方法考察了复合材料的阻燃性能。结果表明,2种LDHO均可以提高PP/IFR体系的氧指数,并使最高热释放速率(PHRR)大幅度降低,其中MgAl-LDHO可使PHRR降低71%;热重分析表明,LDHO的加入提高了PP/IFR体系的分解温度及残炭在高温区的热稳定性,从而提高了体系热稳定性能。采用扫描电镜观察了残炭的形貌结构,发现添加LDHO后炭层更加致密、坚实,表明通过改善PP/IFR炭层的质量,LDHO起到了协效阻燃的作用。

金属化合物对新型膨胀阻燃LDPE的协同作用

以新型的齐聚物式成碳剂(OCA)与多聚磷酸铵(APP)复配成新型膨胀型阻燃剂(IFR),采用氧指数测定仪(LOI)、垂直燃烧测定仪(UL)、热重分析仪(TGA)和红外光谱(FTIR)研究了碳酸镍(NC)、硼酸锌(ZB)和二氧化锰(MnO2)与LDPE/IFR体系的阻燃协同作用。结果表明:添加1%的金属化合物后,复合材料的氧指数值都有一定程度的提高,其中NC的效果最佳。TGA分析结果表明:金属化合物都能促使复合材料提前分解成碳,NC还能保留更多的残碳。FTIR分析表明:残碳中形成了聚芳烃和P-O-C、P-O-P的交联结构。

ABS的无卤含磷阻燃复配体系研究

无卤阻燃已成为世界各国阻燃领域研究的前沿,就ABS的无卤磷系复配阻燃体系展开了研究。对聚磷酸蜜胺盐进行了包覆改性,用扫描电镜和热失重等方法分析了包覆前后的效果,将包覆聚磷酸蜜胺盐应用于磷系复配阻燃体系和膨胀阻燃体系,在ABS中添加25%可获得较好的阻燃效果,极限氧指数可达26 1,力学性能和物理机械性能下降约37%。当添加量增加为35%,氧指数可达到27 0,具有较好的市场应用前景。

PP膨胀阻燃协效剂研究进展

综述了近年来PP膨胀阻燃体系协效阻燃改性的研究进展并指出了今后的发展方向。

金属化合物在PE-HD膨胀阻燃体系中的协同作用

研究了几种金属化合物对PE-HD膨胀阻燃体系(IFR)的协同作用,通过极限氧指数(LOI)、DSC-TG、SEM对复合材料的阻燃、热稳定性和成炭情况进行研究,分析了金属化合物与膨胀阻燃剂协效作用机理。结果表明,当ZEO、ZnO、Al2O3添加量分别为3%(质量百分比,下同)1、%3、%时,极限氧指数达到29.6%2、9.0%2、9.4%,比单独添加IFR分别高出4.6%、4.0%和4.4%;DSC-TG和SEM结果表明,ZEO、ZnO、Al2O3主要通过促进PE-HD/IFR体系凝聚相快速成炭,稳定炭层强度来发挥其协效作用,而对最终成炭量贡献不大。

新材料在钢结构膨胀型防火涂料中的应用

介绍了改善和提高钢结构膨胀型防火涂料性能的几种新材料,其中晶须材料增加了防火涂料的施工厚度和耐火时间,石墨层间化合物增加了防火涂料的耐火时间和耐水性,氟素改善了防火涂料的理化性能和外观性能,双氢氧化物提高防火涂料的防火性能。

膨胀阻燃协效剂研究进展

综述了近年膨胀阻燃剂阻燃协效系统研究进展,协效剂主要有晶体硅铝酸盐类阻燃协效剂、金属盐与金属化合物、尼龙6等成炭剂和无机纳米粒子,根据存在的问题提出和展望了今后发展方向。

金属化合物对LDPE/IFR体系热降解行为的影响

以多聚磷酸铵(APP)与自制齐聚物式成炭剂(OCA)复配成新型膨胀型阻燃剂(IFR),采用热重分析仪(TGA)研究硼酸锌(ZB)和二氧化锰(MnO2)对LDPE/IFR体系热降解行为的影响。结果表明,氮气气氛下,金属化合物都能促使复合材料形成更多的残炭,但对热降解活化能的影响不明显;空气气氛下,MnO2可减缓材料的初始降解,使复合材料寿命延长,而ZB则使复合材料初始降解延长,寿命缩短。

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。

几种阻燃OSB制备技术介绍

介绍了碱性硼酸盐、胍类化合物以及发泡型防火涂料等制备阻燃定向刨花板的技术,为我国阻燃定向刨花板生产技术创新提供参考。

新型磷系阻燃剂制备技术进展

介绍了近年来我国新型磷系阻燃剂制备技术进展,特别介绍了笼状磷酸酯、多螺环化合物、DOPO及其衍生物、磷—氮化合物类、磷—硅化合物类等阻燃剂制备技术现状,并对磷系阻燃剂发展前景作了展望。

复合氢氧化铝-季戊四醇的制备及其应用研究

通过异丙醇铝水解制备了高耐水性、高阻燃性的复合氢氧化铝-季戊四醇(ATH-PER),考察了水解温度、反应时间对复合产物溶解度和高温残重率的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和综合热分析仪(TG)对样品的微观形貌、表面元素组成以及热分解行为的变化情况进行探究,并对复合ATH-PER在膨胀型防火涂料中的应用进行了研究。结果表明,制备复合ATH-PER的最佳水解温度为70℃,反应时间为2 h。ATH-PER在20℃下溶解度为1.946 g/(100 mL水),较无包覆PER降低74.8%;高温残重率提升至44.69%。复合后ATH-PER表面粗糙,出现质量分数为5.52%的Al元素,C、O元素质量分数降低。将ATH-PER应用于膨胀型防火涂料中,浸水24 h后涂料炭层膨胀倍率为7.88,为改性前的368.2%,具有更加优异的耐水及耐火性能。

含磷阻燃聚乳酸概述

聚乳酸(PLA)由于具有可降解的特点,近年来,在包装、医药及3D打印等领域中得到了广泛的应用。但是,其阻燃性能差,限制了聚乳酸在电子、能源等领域中的工程应用。在保证聚乳酸力学性能、环境友好的前提下,改善其阻燃性能对扩大PLA的应用领域具有积极的工程意义和社会意义。磷系和氮磷系阻燃剂由于具有低毒、高效等特点,被广泛应用于改善PLA的阻燃性能。文章从阻燃剂体系分类的角度,介绍了磷系及氮磷系(膨胀型)阻燃剂的阻燃机理,概述了添加型含磷阻燃剂包括磷系及单组分、多组分氮磷系在聚乳酸阻燃中的研究应用进展,并对复合材料的力学性能进行了简要阐述,总结了含磷阻燃聚乳酸材料的发展趋势和应用前景。