有机基相变材料的研究与应用

相变材料(PCM)是一种可逆的储能材料,在实际使用中可以周期性的以相变潜热的形式储存能量以达到节能的效果。针对相变温度为中低温的有机基相变材料(OPCM)进行了探讨,其具有长期的化学稳定性,无污染且节能、高效、无毒无腐蚀性。归纳综述了国内外有机基相变材料的制备以及OPCM包封技术的最新研究成果,根据材料的特点介绍了降低可燃性的方法以及在各个领域的最新应用。

阻燃涤纶织物的高温高压法制备

通过高温高压法对涤纶织物进行阻燃整理,讨论了碱预处理、渗透剂JFC、三聚氰胺质量分数、浴比、整理时间等对涤纶阻燃性能的影响。结果表明,涤纶织物经过碱预处理后,损毁长度减小到12.5 cm,使用渗透剂JFC可以消除涤纶织物燃烧时带来的熔滴。当三聚氰胺质量分数为10%、渗透剂JFC为2 g/L、浴比为1∶30、温度为130℃、时间为60 min时,整理后阻燃涤纶织物的损毁长度由原布的30.0 cm(烧穿)减小到8.4 cm,无续燃、阴燃和熔滴,极限氧指数由原布的21.0%提高为30.8%,且整理对织物的力学性能影响不大。经过5次水洗后,阻燃涤纶织物的损毁长度为13.7 cm、极限氧指数为28.4%,无熔滴,具有较好的阻燃性能。

耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制

介绍了耐高温阻燃输送带覆盖胶的研制,经优化组合最终确定覆盖胶配方为:乙丙胶CO054/S537-370/30,炭黑N22050,Sunpar 2280/HY209树脂20,阻燃剂十溴二苯乙烷/三氧化二锑/硼酸锌16/8/7,过氧化二异丙苯/TAIC 6,防老剂MB/MC4454。采用该配方生产的输送带耐热性能达到了GB/T20021—2017中T4级别要求,阻燃性能达到了GB/T10822标准K2级别要求。

特种功能电线电缆用防火涂料的制备及性能测试研究

本研究旨在优化聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)的传统膨胀阻燃配方基础上,通过添加二氧化钛和氧化铝硅纤维,制备得到一种新型膨胀阻燃体系的防火涂料。本文充分分析、讨论了该防火涂料的阻燃特性和物理性能。通过实验可知,制备得到的防火涂料具有抵御快速升温和1100℃高温的能力,抵御温度比国家标准要求高出40℃。本研究制备的防火涂料可进一步应用于石油、电信、军事、隧道和电力等用途的电缆和电线产品。

耐高温核辐射阻燃橡胶软管的研制

采用EPDM橡胶并选择耐核辐射体系一氧化铅/氧化铋、硫化促进体系DCP/促DM/促TMTD、补强体系高耐磨炭黑N330/气相法白炭黑/石墨烯、防护体系防4010NA/防RD、阻燃体系氯化石蜡/三氧化二锑和增塑体系酚醛树脂制备了耐高温核辐射阻燃硫化橡胶;经挤出和钢丝编织等成型工艺成功制作了耐高温核辐射阻燃橡胶软管。结果表明,该型橡胶软管具有优异的耐高温、耐核辐射、耐老化和阻燃等特性,能有效防护和屏蔽高温核辐射作用,适合用于受核辐射环境;长期使用能保持优异的综合力学性能,具有性能稳定、安全可靠和高耐久度等特点。

低烟阻燃高抗冲聚苯乙烯的研究

用氢氧化镁 (MH)和硼酸锌 (ZB)与十溴二苯醚 (DBDPO) -氧化锑或包覆红磷共同使用以阻燃高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)可使燃烧过程中的发烟量降低 40 %左右。与十溴二苯醚 -氧化锑和包覆红磷体系相比 ,聚苯醚 (PPO )和一种磷酸酯阻燃剂配合使用对HIPS的阻燃。

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。

新型含磷高温尼龙的阻燃和力学性能

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,合成一种DOPO衍生化合物PN-DOPO,通过FTIR、1 H-NMR、31P-NMR和液质联用仪确定了该产物的分子结构。将PN-DOPO和二乙基次磷酸盐(OP1230)作为阻燃剂,制备阻燃玻纤增强高温尼龙GFPA6T复合材料,并通过垂直燃烧、锥形量热仪、TG、SEM及静动态力学进行表征分析。结果表明,PN-DOPO和OP1230的加入能降低燃烧级别。当PN-DOPO添加量为17.5%(质量分数)时,GFPA6T/PN-DOPO达到FV-0级,相对于GFPA6T/OP1230的热释放速率、总热释放量降低更明显,热降解残余量更高,成炭作用更明显。由动态力学性能分析可知加入的阻燃剂能与PA6T分子链发生一定程度的微交联,导致树脂基体的刚性增加。合成产物PN-DOPO在提高GFPA6T阻燃性能和保持力学性能方面比OP1230更明显。

耐高温阻燃聚芳噁二唑纤维的结构及其性能

分析了国内外聚芳噁二唑(POD)纤维的研究进展,针对POD的特点,引入磷系和卤系第3单体进行共聚,明显改善POD纤维的阻燃性,极限氧指数(LOI)值可达30%以上;详细探讨了凝固浴条件对POD纤维聚集态结构、表面形貌和力学性能的影响,证明40%～50%的硫酸水溶液为最佳凝固浴用量;通过与其他耐高温纤维各种性能的对比发现,POD纤维耐高温性能优于PPS、Nomex和Tanlon,具有较好的力学性能,耐化学腐蚀性和染色性,应用前景广泛。

溴锑阻燃体系对PS-HI／有机蒙脱土复合材料的阻燃性研究

采用熔融法制备包括溴锑阻燃剂(TBBPA-Sb2O3)和有机蒙脱土(OMMT)并用体系的阻燃PS-HI复合材料;利用基于耗氧原理的锥形量热仪测试并分析复合材料的燃烧性能,用扫描电子显微镜表征复合材料的微观结构形貌。结果表明:TBBPA-Sb2O3与OMMT并用阻燃的PS-HI复合材料热释放速率、峰值热释放速率、平均热释放速率以及生烟速率均明显降低,火灾性能指数明显增加;形成的PS-HI／OMMT复合材料与TBBPA-Sb2O3体系之间具有阻燃协同效应,当TBBPA-Sb2O3添加7．5份和2．5份,OMMT添加5份时,三者之间的阻燃协同作用最佳。

不同混纺比芳纶、芳砜纶隔热层水刺非织造布性能分析

为开发轻薄型耐高温阻燃消防服隔热层水刺非织造布,分析了芳纶1313、芳纶1414和芳砜纶不同混纺比水刺非织造布的耐高温阻燃性能、力学性能、透气性、刚柔性、回潮率、耐洗涤性能等。结果表明:纯芳砜纶水刺非织造布强力较差;混纺水刺非织造布,随着芳砜纶含量增大,阻燃性能变好,高温处理后水刺非织造布尺寸稳定性好。各水刺非织造布纵横向断裂强力随温度升高,总体呈升高趋势,断裂伸长率呈先减小后增大现象,总体呈震荡型下降,经各项综合性能分析,3#水刺非织造布为最佳配比工艺。

阻燃抗热防护服装材料及其检测手段的现状及发展趋势

阻燃抗热防护服装在劳动保护领域起着重要的作用。本文分别详细介绍了阻燃抗热防护服装所经常使用的各种功能性纤维材料的性能及发展现状,以及针对非阻燃常规纺织纤维的阻燃改性技术和针对常规纤维纺织品的阻燃整理技术。文章同时介绍了现行国家标准中推荐的阻燃抗热防护服装的阻燃性能检测技术,对国际上先进的TPP检测系统和热人仪检测系统也作了简要的描述。本文对于了解阻燃抗热服装及其阻燃抗热性能检测技术的现状和发展具有一定的指导意义。

耐高温无卤阻燃绝缘多层复合材料的研制

以云母纸为介电材料,聚酰亚胺薄膜和玻璃布为增强材料,改性有机硅压敏胶为胶粘剂制备了耐高温无卤阻燃绝缘多层复合材料。测试结果表明,多层复合材料具有良好的绝缘性能、阻燃性、拉伸强度和柔软性,且温度对其绝缘性能影响较小,在200℃时仍具有较高的绝缘性能,可广泛应用于绕包绝缘、衬垫绝缘和填充绝缘等绝缘制品领域中,赋予电气设备良好的可靠性和安全性。

主链含磷可溶性聚芳酯的合成、表征及性能

以苯磺酰氯/吡啶/N,N-二甲基甲酰胺的混合物为缩合剂,采用双酚A与双(4-羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)通过高温溶液缩聚,制备了一种新型的双酚A型聚芳酯PAR-P,并与双酚A和对苯二甲酸反应制备的传统双酚A型聚芳酯PAR-T作为对照,系统研究了含磷聚芳酯的结构与性能。PAR-P和PAR-T的特性黏数分别为0.86和0.34 dL g 1;广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热法(DSC)、动态力学分析(DMA)和热失重分析(TGA)测试结果表明:PAR-P为非晶聚合物,PAR-T为结晶聚合物;PAR-P比PAR-T具有更好的热稳定性;溶解性测试结果表明:PAR-P在常温或加热的条件下可以溶于常见的有机溶剂,但PAR-T溶解性较差。阻燃性测试结果表明:PAR-P具有良好的阻燃性能。

高温硅油在膨胀型阻燃聚丁烯-1中的应用

比较了2种膨胀型阻燃剂对聚丁烯-1的阻燃改性,并研究了高温硅油与膨胀型阻燃剂A阻燃聚丁烯-1体系。结果表明:阻燃剂A质量分数为15%时,垂直燃烧时间为32.05 s,加入0.6%高温硅油后,垂直燃烧时间降到16.23 s;当阻燃剂A质量分数为20%、高温硅油为0.6%时,制品的极限氧指数为34.0%,UL-94达到V-0级,制品的断裂伸长率为151.27%,拉伸强度为18.69 MPa,并有效提高了冲击强度。

HIPS/OMMT复合材料阻燃性能的研究

采用挤出工艺、熔融插层法制备了高抗冲聚苯乙烯／有机蒙脱土(HIPS／OMMT)复合材料。通过X射线衍射仪和扫描电镜研究蒙脱土和复合材料的微观结构,发现OMMT的层间距由改性前的1.52 nm增大到2．25 nm,复合材料中的 OMMT片层被剥离开来,与HIPS基体形成了剥离型的复合材料。用基于耗氧原理的锥形量热仪测试并分析HIPS／OM MT复合材料的阻燃性能。结果表明,与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的热释放速率及其峰值、质量损失速率均明显降低,且随OMMT添加量的增加,复合材料的热释放速率峰值降低愈明显;通过对复合材料的阻燃性能和微观结构的分析,探讨了其阻燃机理。

高温辐射下的沥青混合料阻燃耐火性能

采用锥形量热仪和马弗炉燃烧试验模拟隧道火灾的高温辐射条件,研究热辐射条件下复配阻燃剂对沥青混合料的阻燃耐火性能的影响。采用70#道路石油沥青,沥青混合料设计采用AC-13级配,油石比5.2%。制备阻燃沥青混合料时以阻燃剂替代部分矿粉,并按照规范制备复配阻燃沥青混合料马歇尔试件。试验结果表明:添加复配阻燃剂后,沥青混合料的点燃时间和烟气释放时间延迟,热量和烟气释放速率明显降低,稳定度和燃烧后残留稳定度均有所提高。复配阻燃剂有效提升了高温辐射条件下沥青混合料的阻燃抑烟和耐火性能。

DPAP阻燃整理涤纶织物性能研究

为了研究开发磷系阻燃剂苯基磷酰氨酸二苯基酯(DPAP)在涤纶织物的应用途径,采用高温高压法制备阻燃涤纶织物,通过元素分析(EDS)、垂直燃烧法、极限氧指数(LOI值)、热重分析(TG)和差示扫描量热法(DSC)探究阻燃涤纶织物的阻燃性能和热稳定性。结果表明:DPAP质量分数为10%时,处理织物损毁长度从大于30.0 cm降至13.5 cm,续燃时间从14.5 s降至0 s,极限氧指数从20.2%增加到28.0%,DPAP赋予涤纶织物良好的阻燃性能。TG和DSC结果显示,DPAP降低了涤纶织物的热稳定性,延缓了织物燃烧,这主要是因为DPAP分子结构中存在热稳定性差的P-O-C键。

低烟无卤阻燃HIPS的研究

采用熔融法制备包括有机蒙脱土(OMMT)、红磷(RP)和酚醛树脂(PFR)体系的阻燃高抗冲聚苯乙烯(HIPS)复合材料,用基于耗氧原理的锥形量热仪研究复合材料的阻燃性能,用扫描电子显微镜观察了复合材料燃烧残余物的微观结构形态。结果表明,与纯HIPS相比,制备的HIPS/OMMT复合阻燃材料阻燃性能有所提高,但提高幅度有限；与HIPS/ OMMT复合阻燃材料相比,添加RP和PFR的阻燃RP/PFR/HIPS/OMMT复合材料的热释放速率及其峰值、质量损失速率和生烟速率等燃烧性能参数继续降低,且火灾性能指数大幅提高,表现出低烟和高效的阻燃特点。

耐高温阻燃电缆料的研究

用高密度聚乙烯(HDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、耐高温树脂和无卤阻燃剂制备耐高温的绝缘材料。该共混体系经过氧化物交联后,其耐高温性能大大提高,且拉伸强度和阻燃性能都有所提高,可在150℃下长期使用,氧指数达到31%以上。研究了阻燃剂的加入对共混体系的力学性能、阻燃性能、电性能及耐高温性能的影响。结果表明:阻燃剂的加入,大幅度降低了共混体系的机械性能,一定程度上降低了共混体系的体积电阻率,改善了共混体系的阻燃性能和热老化性能。耐高温树脂的加入和交联对体系的热老化和阻燃性能有很大的贡献。