二乙基次膦酸铝/三聚氰胺聚磷酸盐复配阻燃三元乙丙橡胶的性能

采用二乙基次膦酸铝(ADP)与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配填充三元乙丙橡胶(EPDM),制备了EPDM阻燃材料,研究了ADP/MPP填充量及配比对EPDM燃烧性能及力学性能的影响。结果表明,ADP与MPP复配使用,可提高EPDM的阻燃性能,二者具有协同作用;当二者总添加量为30份、质量比为2∶1时,材料的极限氧指数可达到36%,最大热释放速率下降50.2%,总释放热降低25.9%,总生烟量降低22.3%,且EPDM的力学性能能够满足使用要求,拉伸强度为19.5 MPa,扯断伸长率为427%,邵尔A硬度为78,300%定伸应力为10.3 MPa。

羟基乙叉二膦酸三聚氰胺盐的合成及膨胀阻燃应用

利用羟基乙叉二膦酸(HEDP)与三聚氰胺(MEL)合成了水溶性很小的羟基乙叉二膦酸三聚氰胺盐(HEDP·MEL)。通过ICP,N-S分析得出HEDP与MEL以摩尔比为1∶1进行反应,红外光谱、X射线衍射结果证明了HEDP·MEL是一种新型的结晶型盐。热重分析及差示扫描量热分析测试,结果表明HEDP·MEL的热稳定性良好,与季戊四醇(PER)复配形成的HEDP·MEL-PER体系燃烧后得到稳定的炭质。将HEDP·MEL-PER阻燃体系用于聚丙烯(PP)的阻燃改性与传统的聚磷酸铵-季戊四醇(APP-PER)体系及相似的羟基乙叉二膦酸铵-季戊四醇(HEDPAPER)体系进行对比发现,阻燃体系在基体中的分散性较好,阻燃试样力学性能较好,水洗后阻燃性能几乎不变。

三聚氰胺亚锡磷酸盐玻璃协效二乙基次膦酸铝阻燃尼龙6

以摩尔比为50:50的氧化亚锡和五氧化二磷为原料,在500℃下熔融制备亚锡磷酸盐玻璃,再与三聚氰胺通过离子键结合形成三聚氰胺亚锡磷酸盐玻璃(MEPglass).将MEPglass与二乙基次膦酸铝(AlPi)用于尼龙6(PA6)的无卤阻燃,0.5%MEPglass和9%AlPi复配可使PA6达到UL-94V-0@3.2mm阻燃等级,比单独AlPi阻燃时13%的添加量下降了26.9%,而拉伸强度比单独AlPi阻燃体系提高8.5%,熔体流动速率提高13.3%.锥形量热、热重-红外联用、热重分析以及残炭的扫描电镜和X射线能谱分析等表明,MEPglass与AlPi在气相和凝聚相对PA6均存在较强的阻燃协效作用.

二乙基次膦酸铝和三聚氰胺氰尿酸盐对PA6的协同阻燃作用

通过极限氧指数(LOI)测定、垂直燃烧试验和锥型量热分析研究了二乙基次膦酸铝(ADEP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)对聚酰胺6(PA6)的协同阻燃作用。结果表明ADEP和MCA对PA6具有良好的协同阻燃作用;热失重分析结果表明添加ADEP,MCA和ADEP/MCA均降低PA6的热稳定性,但ADEP/MCA的影响较小;残余物分析结果证实ADEP主要是通过气相产生阻燃作用,在燃烧过程中,通过捕获燃烧产生的自由基而抑制燃烧;MCA分解成挥发性CO2和NH3等惰性气体,通过燃料稀释作用而产生阻燃。

三聚氰胺聚磷酸盐协效二乙基次膦酸铝阻燃PLA

为研究三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)协同二乙基次膦酸铝(ADP)对聚乳酸(PLA)的阻燃效果及阻燃机理,采用熔融共混工艺制备了不同ADP/MPP配比的PLA/ADP/MPP复合材料,并通过热重分析、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)、锥形量热(CCT)和扫描电子显微镜(SEM)等对复合材料的阻燃性能进行分析。结果表明,MPP作为协效剂,与ADP协同阻燃效果明显,当ADP和MPP的质量分数分别为13.3%和6.7%时,可使PLA的LOI提高至36.2%,垂直燃烧等级达到V-0级,同时残炭率由纯PLA的0.9%提升至6.35%,MPP协同ADP对催化PLA成炭具有较为明显的作用;CCT测试结果表明,当ADP和MPP的质量分数分别为13.3%和6.7%时,MPP协同ADP有效提高了PLA材料的阻燃性能,阻燃指数达到了1.18,平均热释放速率和热释放速率峰值分别降低至105 kW/m^(2)和331.6 kW/m^(2),与纯PLA相比,降幅分别为55.3%和27.6%,且烟生成速率和总烟释放显著下降;SEM表征结果表明,当ADP和MPP的质量分数分别为13.3%和6.7%时,材料的炭层结构连续致密且强度大,能有效隔绝基体与外界的气体接触和热交换,ADP/MPP阻燃体系的凝聚相和气相相互补充作用达到最佳效果,阻燃能力最好。

联枯/二乙基次膦酸铝/MHB对聚丙烯的阻燃作用

研究了联枯/二乙基次膦酸铝(ADEP)/三聚氰胺氢溴酸盐复合物(MHB)对聚丙烯(PP)的阻燃效果,并对热裂解产物成分进行分析。研究结果表明,联枯和ADEP/MHB具有良好的阻燃协效作用。当联枯和ADEP/MHB(两者的质量比为60∶40)的质量分数分别为0.25%和2.50%时,均聚PP的极限氧指数(LOI)可达到24.7%,垂直燃烧级别达到V-2;当联枯和ADEP/MHB的质量分数分别为0.25%和5.00%时,共聚PP的LOI可达到22.5%,垂直燃烧级别达到V-2。分析表明,联枯在燃烧时裂解成的二甲基苯基叔碳自由基与燃烧过程中的活性自由基结合而抑制燃烧,ADEP不会裂解成有毒的磷烷。

蒙脱土协效次膦酸盐阻燃ABS的研究

在二乙基次膦酸铝(AEP)和二乙基次膦酸三聚氰胺盐(MEP)复配阻燃ABS的基础上,加入少许蒙脱土(MMT)用作协效阻燃剂,所制备的阻燃ABS展现出良好的阻燃性能、力学性能和加工性能。当AEP/MEP/MMT质量比为8/5/1,添加质量分数为28%时,其阻燃ABS材料的氧指数可达37.1%,垂直燃烧时间仅为3 s,阻燃级别达到FV-0;且具有较高的拉伸强度和冲击强度。热失重、锥形量热仪和电镜等测试分析表明,蒙脱土有效抑制了热量传播,降低了热释放速率,改善了燃烧残余物的致密度,起到了良好的协效阻燃作用。

耐水阻燃苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物/聚丙烯材料的制备及性能

以充油的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(O-SEBS)和聚丙烯(PP)按质量比2∶1混合后制备热塑性弹性体(TPE)材料。将耐水性能优异的焦磷酸二三聚氰胺(DMPy)和二乙基次膦酸铝(AlPi)添加到TPE材料中,对其阻燃、耐水等性能进行了研究。当DMPy/AlPi的质量比为1∶1、总添加量为38%时,TPE/DMPy/AlPi材料在垂直燃烧测试中达到了UL-94V-0级,氧指数为27.2%。材料在封闭的70℃水浴环境中放置168h后依然能通过UL-94V-0级,失重率仅为0.76%,表明材料具有优异的耐水性能。锥形量热测试表明,耐水测试后,材料的阻燃性能略有提升。

再生聚酯纤维复合材料的制备及其阻燃性能研究

研究合成了一种具有阻燃效果的新型含磷氮膨胀型阻燃剂,并将其与聚酯(PET)混合制备成磷氮阻燃母粒,再通过熔融纺丝制得再生阻燃聚酯纤维。试验表明添加质量分数为5%的CEMPA阻燃剂纺制的阻燃PET纤维,在极限氧指数达到27%以上,断裂强度为1.45 CN·dtex^(-1),断裂伸长率75.9%,有效改善了阻燃聚酯纤维的性能。

无卤氮磷系阻燃TPS的试验研究

采用氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)/白油/乙烯-辛烯共聚物(POE)/聚丙烯(PP)为基材,添加ADP/MCA无卤阻燃剂,通过阻燃剂配比的调整制备了无卤阻燃SEBS复合材料,并对TPS的阻燃性和力学性能进行研究。结果表明,随着阻燃剂含量的增加,无论阻燃剂的配比如何变化,材料的力学性能呈现下降趋势,材料力学性能的下降幅度与阻燃剂含量的增加之间呈现出线性关系;当ADP/MCA的比例为1.5∶1,阻燃剂的含量达到40%时,复合阻燃剂达到了最佳的阻燃效果。

ADP/MPP对EVA阻燃性的影响

研究了不同配比二乙基次膦酸铝(ADP)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)的膨胀阻燃剂(IFR)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃性能的影响。结果表明:ADP/MPP对EVA阻燃性影响很大,当IFR质量分数达到40%、ADP与MPP质量比2/1时,阻燃EVA体系阻燃效果最好,极限氧指数达30%,UL-94达到V-0级。研究了阻燃EVA体系的热分解特性,同时使用扫描电镜和拉曼光谱对材料燃烧后的残渣膨胀层进行了表征。结果表明,当IFR质量分数达到40%、ADP与MPP的质量比为2/1时,残炭量达18%,形成的炭层具有好的隔热、隔氧效果。

无卤阻燃长玻纤增强尼龙66的制备及性能表征

以二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和氧化铈(CeO_2)为阻燃协效剂制备了无卤阻燃长玻纤增强尼龙66(LGF/PA66)复合材料。当LGF/PA66/ADP/MPP/CeO_2质量比为30/55/10/3/2时,制备的复合材料垂直燃烧可以达到UL-94 V-0等级。扫描电镜和锥形量热仪分析测试表明:MPP通过气相阻燃可以有效地抑制玻纤的灯芯作用,CeO_2可以催化PA66成炭,使炭层更致密,同时降低了最大热释放速率,具有良好的阻燃协效作用。

MPP和ADP复合阻燃剂配比对竹纤维/聚丙烯复合材料性能的影响

采用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,通过无纺气流铺装和热压工艺制备阻燃竹纤维增强聚丙烯复合材料,探讨了阻燃剂MPP和ADP的配比对复合材料力学和阻燃性能的影响。结果表明:复合材料的拉伸强度和静曲强度随着阻燃剂的添加而明显下降,这是由于2种阻燃剂与基体材料之间界面相容性较差所致;单独添加阻燃剂时,弹性模量有所增加,而2种阻燃剂同时添加时,弹性模量有所下降。MPP与ADP复配使用比单独添加具有更好的阻燃效果。当MPP与ADP的质量比为2∶1时,复合材料的阻燃性能较优,其极限氧指数(LOI)达到31.2%,比无阻燃剂复合材料提高了65.1%,比单独添加MPP和ADP分别提高了17.7%和12.2%;其产生的炭层能够起到隔绝热量和氧气,同时阻止火焰传递,阻止可燃性气体挥发的作用,从而保护下方基材;其最大热释放速率和总热释放量分别为197 kW/m^2和52.1 MJ/m^2,分别比无阻燃剂复合材料降低了22.1%和21.9%;燃烧后的复合材料会产生大量残炭,其残炭率相比无阻燃剂复合材料提高了170.5%,有效地提升了复合材料的阻燃性能。

MCA@ADP协效膨胀阻燃热塑性聚氨酯制备及性能分析

热塑性聚氨酯(TPU)易被点燃,为提高其热稳定性能、抑制传统磷系阻燃剂二乙基次磷酸铝(ADP)高温时磷化氢气体(PH3)的产生,采用分子自组装技术制备了三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)包覆的二乙基次膦酸铝阻燃剂(MCA@ADP),并与双季戊四醇(DPER)按不同比例复配,经熔融共混制备膨胀阻燃TPU复合材料。通过氧指数、垂直燃烧、热重分析、锥形量热仪、力学性能测试等对阻燃TPU复合材料性能进行研究。结果表明,阻燃剂添加总量为25%(质量分数),MCA@ADP和DPER的质量比为1∶1时,阻燃复合材料TPU-3的极限氧指数(LOI)达到34.5%,垂直燃烧测试达到UL-94 V0级别,与纯TPU相比,TPU-3的热释放速率峰值(pHRR)以及总热释放量(THR)分别降低了76.91%和58.19%,拉伸强度降低了38.5%。表明MCA@ADP与DPER组成的氮-磷协效膨胀阻燃体系可有效提高TPU复合材料的阻燃性能。

环保型无卤阻燃剂在PA6材料中的应用

以聚酰胺(PA)6为基体材料,添加二乙基次膦酸铝(ADP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,通过熔融共混制备无卤阻燃PA6复合材料。采用水平垂直燃烧仪、氧指数测定仪、万能材料试验机以及热重分析仪研究了ADP和MCA用量对无卤阻燃PA6阻燃性能、力学性能、热降解行为的影响,并采用扫描电子显微镜观察了燃烧后炭层的形貌,探讨了ADP与MCA间的协效阻燃作用。结果表明,制备的阻燃PA6复合材料均能达到UL94 V–0阻燃级别;当ADP添加量为18%时,极限氧指数(LOI)可达33.3%;当添加14%ADP时,ADP/MCA复配阻燃体系的LOI值保持在31%以上;MCA对ADP产生协效阻燃作用,MCA的加入使得热分解温度降低,加速了PA6在燃烧时的成炭,改善了炭层结构,并使PA6具有较好的力学性能。

无卤阻燃聚苯醚弹性体的研究

以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)和二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃协效剂,制备了无卤阻燃聚苯醚(PPO)弹性体材料,并研究了其阻燃性能和力学性能。结果表明,当阻燃剂MCA用量为20%,RDP用量为5%,ADP用量为5%,聚苯醚弹性体UL94(3 mm)垂直燃烧级别达到V-0,氧指数为27.4%,拉伸强度为15.8 MPa。