季戊四醇磷酸酯/二乙基次磷酸锌协同阻燃聚酰胺6的制备及其性能

为提高聚酰胺6(PA6)纤维的阻燃性及可纺性,设计了季戊四醇磷酸酯(PEPA)/二乙基次磷酸锌(ZDP)协同阻燃体系,采用熔融挤出方法制备了PA6/PEPA/ZDP阻燃复合物,研究了不同质量分数的阻燃剂对PA6阻燃性的影响规律,以及最优阻燃配比时的纺丝工艺及纤维性能。结果表明:PEPA可降低PA6的热稳定性,但ZDP可提高复合物的热稳定性,二者同时使用可起到互补作用;当PEPA与ZDP的质量比为10∶5时,复合物的极限氧指数达到28%,垂直燃烧测试的有焰燃烧时间明显缩短,锥形量热残炭量增加了6.56%,总热释放量降低了34.5%,此配比下复合物具有优良可纺性;将初生丝经3倍牵伸热定型后,其断裂强度为1.34 c N/dtex,断裂伸长率为33.99%。

烷基次膦酸盐在PET材料中的阻燃性能

以二乙基次膦酸铝(ADP)和二乙基次膦酸锌(ZDP)复配为阻燃剂制备了PET阻燃材料,通过极限氧指数测试(LOI)和垂直燃烧测试(UL-94)分析了材料的阻燃性能。通过热重分析测试(TGA)探讨了材料的热降解行为及其成炭性能。采用锥形量热测试(CONE)研究了材料的燃烧行为,并对其燃烧后残炭的形貌进行了表征。结果表明:用ADP和ZDP复配制备的PET阻燃材料能显著提高其阻燃性能。当阻燃剂含量为12%,即ADP与ZDP的质量配比为8∶4时,PET阻燃材料的LOI可达37.2%,且能通过UL-94 V-0级,此时材料的燃烧滴落物炭化程度高,燃烧时热释放速率低。

ZDP/TPP/LDH协效阻燃PET复合材料的制备及其性能研究

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料的阻燃性能,以二乙基次磷酸锌三磷酸三苯酯(ZDP)、磷酸三苯酯(TPP)、水滑石(LDH)为阻燃剂,与对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)等采用共聚法制备了阻燃改性PET,通过场发射扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)以及极限氧指数仪等对改性PET聚酯的结构和性能进行了分析。结果表明,不同阻燃体系在PET中均可以均匀分散,LDH的加入使得改性PET的T_(mc)有所升高,三种阻燃剂复配后,改性PET的阻燃性能明显提升,当LDH、ZDP、TPP复配比例为0.1∶1∶1时,极限氧指数(LOI)可以达到35.9%,改性PET为难燃材料,满足汽车、建筑等阻燃要求。

含磷阻燃PET母粒的制备及阻燃PET性能研究

根据聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)阻燃改性机理,采用高磷含量阻燃剂二乙基次磷酸锌(ZDP),利用熔融共混的方法,制备高磷含量的阻燃PET母粒。将磷质量分数为10.0%的阻燃PET母粒与PET切片共混,制得不同磷含量的阻燃PET。采用核磁共振波谱仪、傅里叶变换光谱仪对阻燃剂的结构进行分析,并采用热重分析仪、氧指数仪、垂直燃烧仪和扫描电子显微镜对阻燃PET母粒及阻燃PET的性能进行表征。结果表明:当阻燃PET中磷质量分数为1.0%时,阻燃PET的极限氧指数达到32.4%,UL-94为V-1级;ZDP受热产生的次磷酸自由基可以捕获可燃的小分子自由基,有效提高PET的成炭性,阻燃PET的阻燃机理为凝聚态阻燃;当阻燃PET中磷质量分数达0.5%时,燃烧后其表面可形成致密炭层,阻燃效果最明显,且无熔滴出现,500℃锻烧15min后成炭率可达到17.91%,阻燃剂可以有效提高PET阻燃性能。

ZDP/纳米Al2O3阻燃改性PET挤出发泡材料的研制

以二乙基次磷酸锌(ZDP)为阻燃剂,nano-Al2O3为协效剂,采用共混法制备阻燃聚对苯二甲酸乙二酯(PET),并通过超临界CO2进行挤出发泡制备阻燃PET发泡材料。使用极限氧指数(LOI)、热重分析和剪切流变行为表征材料阻燃性能与可发泡性,并通过扫描电子显微镜观测发泡材料的结构形貌与燃烧炭层形貌。结果表明,当ZDP质量分数为7.5%,nano-Al2O3质量分数为1%时,PET材料LOI值提高到28.6%,挤出发泡后的LOI值为27.9%,发泡倍率达到4.23倍,平均泡孔直径为106μm,泡孔密度为6.23×10^6个/cm^3。nano-Al2O3与ZDP具有明显的协效作用,nano-Al2O3的加入显著改变了体系的热降解行为,残炭率明显提高。流变结果显示加入质量分数为7.5%的ZDP和1%的nano-Al2O3后,阻燃PET损耗因子在流变场的低频区接近于1,且低于纯PET,挤出发泡结果也表明该材料具有熔融可发泡性,且燃烧后的炭层形貌比较致密稳定。