基于机器学习的硅胶泡沫复合材料LOI预测研究

为了探究机器学习(ML)预测硅橡胶泡沫(SiFs)阻燃材料极限氧指数(LOI)的可行性,通过建立改性蒙脱土(MMT)/硅橡胶阻燃泡沫材料LOI数据库,分析了影响LOI的工艺参数的重要性,采用线性回归(LR)、支持向量回归(SVR)、决策树(DT)、随机森林(RF)、极致梯度提升(XGBoost)5种机器学习算法搭建预测模型,并通过网格搜索和交叉验证对精度较高的模型超参数进一步优化训练。结果表明:工艺参数对SiFs的LOI预测模型贡献程度由大到小顺序为阻燃剂、抑制剂、20~30 mPa·s羟基硅油、反应温度、催化剂、含氢硅油。阻燃剂含量与LOI预测模型的皮尔逊相关系数最大绝对值为0.58。XGBoost模型最适合用于预测LOI,判定系数(R2)最高到0.811。研究结果为缩短SiFs阻燃材料的研发周期提供新思路。

阻燃丙烯酸树脂涂料的制备及其性能

为解决丙烯酸树脂在使用过程中存在阻燃性能低的问题,通过超声和机械搅拌相结合的方法在丙烯酸树脂乳液中加入由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)以不同配比复合而成的膨胀型阻燃剂(IFR),制得阻燃丙烯酸树脂涂料(PA-IFR)。利用红外光谱仪、X射线衍射仪、铅笔硬度计和极限氧指数仪对PA-IFR的化学结构、透光率、硬度以及阻燃性能进行测试。结果表明:当膨胀型阻燃剂的质量分数为30%,APP/PER/MEL的配方比为2∶1∶1时,PA-IFR的硬度达到5H,极限氧指数LOI值达32.6%,属于难燃材料。

聚氨酯软质泡沫制品阻燃性能检测分析

采用氧指数仪、硬泡垂直燃烧仪、扫描电镜等测得软质聚氨酯(PU)泡沫的燃烧性能和泡孔结构,并依据GB 50826-2012电磁波暗室工程技术规范7.1.4和8.1.4章节,对燃烧性能指标要求进行判定;研究PU泡沫制品不同燃烧性能之间的相关性,对测试方法的适用性进行探讨。结果表明:氧指数越低,PU泡沫试样在空气中被引燃后难熄灭,质量剩余越少;密度较大、氧指数较高的软质PU泡沫试样在垂直燃烧试验中可实现离火自熄,氧指数与垂直燃烧的燃烧火焰高度相关性不大。对作为吸波材料的一批软质PU泡沫,按其工艺规范要求进行判定,垂直燃烧最大火焰高度(平均燃烧高度)超标是其阻燃性能未达标的主要原因。分析认为,由于软质PU泡沫开孔结构和垂直燃烧测试方法的特点,采用GB/T 8333-2012对软质PU泡沫的垂直燃烧性能进行评价是值得商榷的。

无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。

生物质固体阻燃浮力材料的合成与阻燃性能研究

为了解决油品储运过程中所用的固体阻燃浮力材料存在的环保和阻燃性能不理想等问题,以空心玻璃微珠为基体、微晶纤维素为炭源、植酸溶液为酸源和气源,合成了一种新型环保无毒的生物质阻燃浮力材料,并对材料形貌、极限氧指数、密度、体积电阻率、机械强度、隔热及抑制油品挥发等性能进行表征。结果表明,材料的极限氧指数为53%,最低密度为0.469 g/cm^(3),体积电阻率为2.178×10^(7)Ω·m,抗压强度为512 kPa,油品挥发抑制率为97%。该生物质材料具有阻燃性能优异、机械强度高、抑制油品挥发性能良好、可降解等特点,可满足油品储运过程中阻燃防护的要求。

改性空心玻璃微珠对约束层轻量化影响研究

为制备低密度、高模量的轻量化约束阻尼材料,使用A187对空心玻璃微珠表面进行改性处理,通过扫描电镜观察改性结果。进一步将改性后的空心玻璃微珠加入到约束阻尼涂料中,通过力学性能、极限氧指数、导热系数、复合损耗因子等测试,考察改性后的空心玻璃微珠对约束层各项性能的影响。结果表明:A187可以成功完成表面改性,随着空心玻璃微珠用量的增加,约束层密度降低、模量降低、黏度先降低后升高、氧指数提高、导热系数降低。添加6%改性空心玻璃微珠后,弯曲模量保持率为90.2%,密度降低16.67%,阻尼损耗因子整体温域仅少量降低,降低约束层密度的同时,保证了阻尼材料的降噪特性。

一种高温氧指数测定仪

高温氧指数测定仪(high temperature oxygen index tester)是一种用于评估被测材料在高温热辐射条件下燃烧性能的测定仪器。它的工作原理是计算被测材料在高温环境中维持基本的燃烧所需的极限氧浓度来确定被测材料的氧指数。高温氧指数测定仪是对传统氧指数测定设备的升级和补充,可以极大的丰富被测材料的应用领域和使用范围,在阻燃材料、消防工程领域和五金制品材料具有较高的使用意义。

环保型沥青阻燃剂的制备与性能评价

我国多山的地理特征使得隧道的数量和规模呈增长趋势,隧道内沥青路面安全运营的关键技术之一是提高沥青的阻燃抑烟功能。研究以空心漂珠为载体,利用化学沉淀法和表面处理技术制备出一种环保高效的复合型沥青阻燃剂,并对自制阻燃剂的热稳定性、不同阻燃剂掺量改性沥青的阻燃抑烟效果以及阻燃沥青混合料路用性能进行研究。试验结果显示,所制阻燃剂的热分解过程分两步,分别发生在291℃和420℃,热稳定性满足沥青路面施工要求。所制阻燃剂阻燃抑烟效果显著,5%和8%阻燃剂掺量下的改性沥青即可达到难燃Ⅲ级和难燃Ⅱ级。所制阻燃剂使用方式灵活,既可内掺改性沥青,又可外掺替代矿粉(推荐),且对混合料的水稳定性有所改善。研究成果对于促进隧道内沥青路面的安全运营有重要意义。

协效剂对聚丙烯/氢氧化镁复合材料阻燃和力学性能的影响

采用硬脂酸钠改性后的氢氧化镁与聚丙烯(PP)材料熔融共混,分别以二氧化硅或硼酸锌或聚磷酸铵与季戊四醇的混合物为协效剂,制备氢氧化镁填充量为50%(质量分数)的阻燃聚丙烯。考察了聚丙烯复合材料的燃烧性能、拉伸强度、冲击强度和断面形貌。结果表明:5%(质量分数)的硬脂酸钠改性氢氧化镁填充聚丙烯制备的复合材料拉伸强度、冲击强度和分散性都高于未改性聚丙烯/氢氧化镁复合材料;当协效剂添加量不超过3%时,二氧化硅或硼酸锌对复合材料有协同阻燃和填充增强的作用;聚磷酸铵和季戊四醇的混合物与氢氧化镁有较好的协同阻燃作用,且随着用量的增加,复合材料拉伸强度下降,冲击强度变化不大。

含羟基环三磷腈衍生物的合成及其对聚氨酯的阻燃改性

本文从改性聚氨酯泡沫塑料（ＰＵ）着手，合成了２，４，６－三酚氧基－２，４，６－三（羟基乙氧基）环三磷腈（Ⅱ），探索了各步的分离提纯方法，鉴定了化合物的结构。实验结果表明，化合物Ⅱ可与异氰酸酯发生反应，当化合物Ⅱ加到聚氨酯泡沫塑料中时，可提高ＰＵ的阻燃性能，当含磷量为１．５－２．０％时，可得到自熄性的聚氨酯泡沫塑料。

沥青路面矿物纤维复合阻燃材料及其热重行为研究

为了确定沥青路面矿物纤维复合阻燃材料（M—FR）中MiberⅢ纤维和复合阻燃剂合适的复配比例，采用极限氧指数法，对比研究MiberⅢ型矿物纤维的阻燃特性，分析其掺量对沥青胶浆极限氧指数（LOI）的影响规律；并研究阻燃剂掺量对沥青LOI和针入度、软化点、延度的影响；进而采用正交试验确定Miberm纤维和阻燃剂合适的复配比例。结果表明：沥青胶浆的LOI随MiberⅢ纤维掺量增加呈“S形”增长趋势，且其掺量宜在10％-15％之间；沥青胶浆的LOI随阻燃剂掺量增加呈线性增长趋势，且阻燃剂对沥青3大指标影响均比较显著，其掺量宜小于8％；在两者适宜的掺量范围内，MiberⅢ型矿物纤维复合阻燃材料（M—FR）中两者合适的复配掺量为15％和6％。此外，利用热重、差示扫描量热试验（TG—DSC）分析了掺矿物纤维复合阻燃材料后沥青胶浆的热重行为。

低分子量溴代聚苯乙烯的制备及应用

用溶液法合成了一系列低分子量的聚苯乙烯，其溴化产物（Ｂｒ－ＰＳ）的溴含量和热稳定性与美国同类产品Ｐｙｒｏ－ＣｈｅｋＬＭ相当。分别用作聚苯乙烯树脂的阻燃剂，极限氧指数（ＬＯＩ）测定结果表明。

FPP对Al(OH)_3/PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶行为的影响

用熔融挤出法制备了不同接枝率的官能团化聚丙烯 (FPP) ,研究了 FPP对 Al(OH) 3 / PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶与熔融行为等物性的影响。FPP加入使 Al(OH) 3 / PP的熔融指数增加 ,流动性与填料分散性改善 ,氧指数提高和结晶与熔融行为改变。探讨 FPP在 Al(OH) 3 / PP复合材料中的作用机理。

阻燃处理对聚乳酸纤维性能的影响

用HBCD、TBB、TBP-A、TBP-A-2EO、TPP共5种阻燃剂对聚乳酸织物进行阻燃处理。聚乳酸纤维对TPP和TBP-A的吸收率最高,但对TBP-A的吸收率超过4.38%时,聚乳酸纤维的极限氧指数仍保持在25.9%左右,而对TPP的吸收率仅为3.05%时,极限氧指数即可达到27.8%。当TPP的含量提高到12.8%时,极限氧指数反而下降至25.4%。扫描电镜观察和DSC测试表明,此时的纤维表面上出现过量的TPP结晶,拉伸强力下降了70%。结果表明,聚乳酸纤维通过TPP适当的处理,可以实现比较好的阻燃性能。

阻燃高分子材料及其阻燃剂研究进展

介绍阻燃高分子材料及其阻燃剂的分类、作用机理、作用途径。阐述了聚酯纤维、聚酰胺、热塑性饱和聚酯塑料、聚乙烯、聚丙烯、复合材料及纳米材料等一些常见阻燃高分子材料的现状。通过分析阻燃剂的发展趋向预测了阻燃高分子材料发展的一些新趋向。

纺细旦PP纤维用阻燃树脂制备及其可纺性研究

通过对一系列添加型阻燃剂的阻燃性、可纺性、纺丝环境的对比研究，确定了一种复配阻燃剂。结果表明：该阻燃ＰＰ体系的流动性好、热性能稳定，所纺制的细旦丙纶初生纤维具有较好的可拉伸性能。

苯乙烯系树脂的无卤阻燃研究进展

对近10年来国内外有关苯乙烯系树脂无卤阻燃体系的研究现状和应用前景做了较为全面的介绍,包括无机磷、氮,有机磷、氮,金属氢氧化物和硅系阻燃体系,并对各种阻燃体系进行了深入的比较分析,着重讨论了各个阻燃体系的阻燃性能及对基材力学性能的影响,以期为苯乙烯系树脂无卤阻燃的研究开发提供一些启示。

聚酰亚胺纤维及其阻燃特性

主要综述聚酰亚胺纤维的国内外发展概况,产业现状以及其耐高温、耐辐射、耐溶剂、高强高模、阻燃等基本特性,重点阐述了其本质阻燃特性,包括极限氧指数及其在高温下的稳定性。近年来国内外对聚酰亚胺纤维的阻燃改性研究有所增加,主要包括引入磷元素、氟元素以及有机硅等体系。与其他阻燃纤维对比发现,聚酰亚胺纤维在高温防护、高温过滤等领域具有明显的优势,可成为较好的高温阻燃材料。

ATH沥青阻燃体系试验及机理分析

基于氢氧化铝(ATH)沥青阻燃体系,通过极限氧指数与闪点测试,研究ATH与氢氧化镁(MH)的阻燃性能及沸石粉的阻燃促进作用,提出ATH、MH及沸石粉的复合阻燃沥青配合设计,并利用差热分析与扫描电镜观察对ATH、MH的阻燃机理及沸石粉的作用机理进行了探讨。研究结果表明:用ATH、MH和沸石粉三者按比例复合制备的ATH阻燃沥青极限氧指数可达到29%以上,闪点近420℃,抑烟效果良好,阻燃性能优异。

隧道路面沥青常用阻燃剂改性技术研究方法

沥青路面是隧道路面铺装的主流,然而沥青易燃,易造成沥青路面隧道火灾事故。选择常用有效的阻燃剂,组成卤-锑-硼阻燃体系,实验研究了沥青路面阻燃改性技术。研究中采用极限氧指数、协同效率和EV等指标评价阻燃剂对沥青阻燃改善效果,通过正交试验确定最佳掺量,明确常用阻燃剂的改性技术方法和效果,并提出切实可行卤-锑-硼阻燃方案。