白泥填料在膨胀阻燃环氧树脂中的协效阻燃和抑烟作用

为实现氨碱白泥的资源化利用,以氨碱白泥为原料,通过烘干、粉碎和表面改性制备白泥填料,并将其作为阻燃协效剂应用于膨胀阻燃环氧树脂,系统研究了白泥填料对膨胀阻燃环氧树脂的阻燃性能、抑烟性能和成炭能力的影响。结果表明,添加白泥填料能够显著降低膨胀阻燃环氧树脂的热释放和生烟量,表现出优异的协效阻燃和抑烟作用。当添加5%烷基化白泥填料时,阻燃和抑烟效率最高,峰值热释放速率和峰值生烟速率降低至234.6 kW/m^(2)和0.048 m^(2)/s,极限氧指数提高到30.5%。此外,白泥填料具有优异的协效成炭作用,添加5%烷基化白泥填料可以促进膨胀阻燃环氧树脂生成更多的芳香结构和含磷的交联结构,增强炭层的致密性和隔热隔质性,提高炭层质量,在700℃下残炭量达到24.5%。

氯化镍与有机蒙脱土在环氧基膨胀型钢结构防火涂料中的协效作用

以有机蒙脱土(OMMT)和氯化镍(NiCl_(2))作为复配协效剂制备环氧基膨胀型钢结构防火涂料,通过锥形量热仪、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)系统研究了复配协效剂在防火涂料中的防火和抑烟作用。结果表明:单独添加OMMT和NiCl_(2)均能有效增强环氧基膨胀型钢结构防火涂料的隔热性能并降低燃烧过程中的生烟量和热释放,将二者复配使用表现出更好的协效作用。当m(OMMT)∶m(NiCl_(2))=1∶1时,膨胀型钢结构防火涂料的峰值热释放速率、峰值生烟速率以及300℃背温时间分别为291.3 kW/m^(2)、0.039 m^(2)/s和1465 s。TG结果表明,OMMT和NiCl_(2)复配使用可以降低涂料的峰值分解温度和质量损失速率,使涂层在700℃时的残炭率高达24.8%。SEM和FT-IR结果表明,OMMT和NiCl_(2)复配使用有利于形成更多含磷交联结构进而提高膨胀炭层的致密性和连续性,达到较好的防火和抑烟作用。

多氨基协效的偕胺肟基吸附材料制备及其铀吸附性能

海水中的有机物易于与铀酰离子络合成稳定的化合物,从而影响铀吸附材料的吸附性能。本研究使用聚丙烯/聚乙烯无纺布(PP/PESNW)为基材,通过辐射诱导接枝聚合(RIGP)在基材表面引入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体后,分别与三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)以及五乙烯基六胺(PEHA)进行开环反应引入氨基,与丙烯腈进行加成反应后,再进行胺肟化反应制备出具有多氨基协效官能团的偕胺肟基(AO)吸附材料P-TETA-AO、P-TEPA-AO、P-PEHA-AO。对制得的材料进行了结构表征、吸附性能探究以及吸附机理分析。实验结果表明:成功在基材表面修饰了3种不同链长功能高分子链,制备出目标偕胺肟基吸附材料;3种材料P-TETA-AO、P-TEPA-AO、P-PEHA-AO的铀吸附行为均符合准二级动力学模型以及Langmuir等温吸附模型;24 h内3种材料对铀的吸附容量分别为66.1 mg/g、63.22 mg/g、65.62 mg/g,在pH为5~9范围内表现出良好的吸附性能;5次吸附-解吸实验中材料的铀吸附率仅下降6%,解吸率维持在95%以上,具有良好的可再生性;模拟海水吸附实验中3种材料的铀去除率分别为72.94%、79.97%、87.78%,并且材料吸附性能随着接枝链的增长而上升;XPS结果表明,3种吸附材料在吸附铀的过程中,氨基与偕胺肟基均参与了与铀酰离子的配位,具有协效作用。

蒙脱土改性酚醛树脂微球制备及其协效阻燃聚丙烯

为了提升聚丙烯(PP)的阻燃性,以苯酚、甲醛、蒙脱土(MMT)、4-羟基苯磺酸为主要原料,采用悬浮缩聚法制备MMT改性酚醛树脂微球(MPF)。通过傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜、激光粒度仪等对MPF进行表征,研究MMT对酚醛树脂微球的微观形貌以及热稳定性的影响。测试结果表明,成功制备了MPF,其粒径均匀分布在1~20μm,相比于酚醛树脂微球,拥有良好的热稳定性,最大失重率温度为542℃,800℃下残炭率为59.3%。将MPF引入PP,采用熔融共混法制备了PP/膨胀阻燃剂/MPF复合材料,利用垂直燃烧(UL94)、极限氧指数(LOI)、力学性能测试探究MPF的用量对复合材料性能的影响。研究发现,MPF由于良好的成炭性和基体相容性,使PP复合材料的阻燃性能和力学性能同时提高。当MPF添加量为2%时,复合材料的LOI值为29.3%,并且通过UL94 V-0测试,拉伸强度为23.6 MPa,断裂伸长率为25.2%。MPF燃烧时生成碳微球,调控了膨胀炭层,形成了连续且致密的炭层,可隔绝氧气与热量,从而提升了复合材料的阻燃性。

接枝修饰SiO_(2)及其在PP中协效阻燃与抗静电作用

以显著提升二氧化硅(SiO_(2))在聚丙烯(PP)中协效阻燃与抗静电作用效果为主要目标,首先,使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)尝试制备1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基氨基]-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]-2-丙醇(NDA)作为网络状分散助剂,结合红外光谱分析与液相色谱-质谱分析,证实NDA的成功合成。进一步,使用NDA对SiO_(2)进行接枝修饰,通过红外光谱及热失重分析证实了NDA在SiO_(2)表面的化学接枝;结合粒径分析与扫描电子显微镜观察确定经NDA修饰后的SiO_(2)(NDA-S)呈现一种粒子相互连接、但颗粒间普遍存在小空隙的特殊网络状结构。在阻燃改性PP中,使用5%(质量分数,下同)的NDA-S替代总计2.5%的阻燃剂,经阻燃性能、力学性能测试确认,该情况下材料阻燃性能得以保持的同时,弯曲强度及其弹性模量还有一定程度提升;在抗静电改性PP中,额外加入10%的NDA-S,经电阻率测试确认,该情况下材料的体积电阻率降低超过一个数量级。研究结果表明,引入NDA对SiO_(2)进行接枝修饰,能够提升SiO_(2)在PP中协效阻燃与抗静电作用效果,为降低相应材料成本提供一个新方案。

改性氧化石墨烯对硬质聚氨酯泡沫的协效阻燃

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)具有较好的隔热保温性能,但是,易燃烧,需要提高其阻燃性能。制备氧化石墨烯(GO)后,采用氧化锌(ZnO)对GO的分散性进行改性,复配阻燃剂,应用于RPUF的阻燃处理。利用锥形量热、氧指数、红外光谱、X射线衍射、透射电镜和热重,对其阻燃性能和阻燃机理进行研究。结果表明,ZnO成功负载于GO表面,同时改善了GO的分散性及热稳定性,FGO/RPUF阻燃复合材料的LOI为28.8,与纯RPUF(LOIRPUF=19.4)相比,提高了9.4,燃烧等级达到了V-0级;CO_(2)释放量、烟释放总量和热释放总量与GO/RPUF阻燃复合材料相比,分别降低了6.75%、7.64%和11.33%,残炭量提升了3.35%。加入GO后,“蠕虫状”的膨胀炭层更加致密、平整,阻燃性能得到提升。

石墨烯协效阻燃聚合物复合材料的研究进展

本文介绍了石墨烯协效阻燃聚合物复合材料的制备方法和协效阻燃技术体系,重点介绍了石墨烯与金属氢氧化物、磷-氮阻燃剂以及其他阻燃剂在协效阻燃聚合物方面的研究进展,阐述了其阻燃机理。并对石墨烯协效阻燃聚合物的研究前景进行了展望。

环氧树脂中磷系阻燃剂协效体系的研究进展

近年来,出于环保等方面的考虑,一些卤系阻燃剂被逐渐淘汰,磷系阻燃剂作为卤系阻燃剂的替代品备受关注。然而,高效的磷系阻燃剂通常会在提高阻燃性能的同时产生更多的烟雾,因此需要与协效剂搭配使用。本文介绍了磷系阻燃剂在环氧树脂中的阻燃机理,综述了环氧树脂中磷系阻燃剂的协效体系的研究进展,包括无机协效剂、有机协效剂及有机-无机杂化协效剂等,并对环氧树脂体系中磷系阻燃剂的协效体系的未来发展趋势进行了展望。

NK-01黄原胶和长角豆半乳甘露聚糖分子间的协效性研究

NK-0 1黄原胶和长角豆半乳甘露聚糖是两种天然生物多糖 .两种多糖以适宜比例混和 ,溶液浓度达 0 .1 %时 ,其溶液粘度分别是相同浓度单一多糖溶液粘度的 1 3倍和 4 0倍 .当浓度增至 0 .2 %时 ,溶液成凝胶 ,而相同浓度单一多糖溶液不成凝胶 .表明两种多糖混和后经分子间相互作用 ,呈现极显著的协效增粘性和协效凝胶性 .但其协效性受 p H。

钠基蒙脱土协效阻燃、抑烟环氧树脂

以焦磷酸哌嗪(PPAP)为阻燃剂、钠基蒙脱土(MMT)为协效剂,制备了阻燃环氧树脂(EP)材料,并对材料的阻燃、热降解及成炭性能进行了分析。当单独添加6%PPAP时,材料在垂直燃烧测试时达到了UL 94 V-0级。以MMT为协效剂,当PPAP与MMT的质量比为96:4时,材料的协同阻燃作用达到最佳,当阻燃剂总添加量为5%时,材料达到了UL 94 V-0级,极限氧指数为28.5%。锥形量热测试表明,与EP/PPAP体系相比,MMT的加入显著降低了材料的热量并且减少了烟气的释放,总烟释放降低了13.6%,同时促进了材料成炭,残炭量提高了55.7%。炭层的强度得到了提高,更多的可燃物滞留在凝聚相中,提高了材料的阻燃效率及火安全性能。

协效阻燃木质素磺酸钠基聚氨酯泡沫材料的制备及性能

通过在聚氨酯泡沫发泡过程中加入木质素磺酸钠,同时利用次磷酸铝(AHP)和膨胀石墨(EG)作为协效阻燃剂,通过“一步法”制备出具有阻燃性能的木质素磺酸钠基聚氨酯泡沫材料(PUF).首先借助极限氧指数(LOI)测定仪对制备出的协效阻燃型PUF材料的阻燃性能进行表征。通过利用热重分析(TGA)、锥形量热测试(CONE)两种仪器对阻燃PUF材料的热稳定性和燃烧行为进行探究分析。利用场发射扫描电子显微镜(SEM),对材料燃烧后的残炭的微观照片进行分析。分析结果表明:当SLS的加入比例为原料总质量的4%(质量分数),AHP与EG的协效比为1∶4,两种协效阻燃剂的共同加入比例为30%(质量分数)时,生物质基阻燃PUF材料的LOI值增加到31.6%,协效阻燃剂的加入改善了PUF材料的热稳定性和成炭性能,从而使得材料的阻燃性大幅度增强。

赛克改性三聚氰胺甲醛树脂的合成及协效阻燃作用

采用固相合成法,通过六羟甲基三聚氰胺(HMM)与赛克醚化和缩聚合成了赛克改性三聚氰胺甲醛树脂(简称赛改树脂),并通过红外光谱和固体13C NMR表征了其结构。其较佳的合成条件:n(HMM)∶n(赛克)=1∶2.50,反应温度130℃,反应时间4 h。在此条件下,产品的质量产率为86.2%,水溶性为0.177 g·(100 mL)^(-1)水;赛克树脂的初始热稳定性、成炭能力和对聚丙烯(PP)的协效阻燃作用均好于HMM和赛克,例如HMM、赛克和赛改树脂的T5%分别为149、245和291℃,750℃时的残余率分别为9.48%、0.30%和12.14%,阻燃PP达到V-0级时,聚磷酸铵(APP)/赛改树脂、APP/HMM和APP/赛克的最小添加量分别为24%、34%和26%。PP/APP/赛改树脂的耐水性也明显好于PP/APP/赛克。

ZHS协效焦磷酸哌嗪基膨胀阻燃剂阻燃聚丙烯

以焦磷酸哌嗪(PAPP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和季戊四醇(PER)为主阻燃剂,羟基锡酸锌(ZHS)为协效剂,制备了阻燃聚丙烯(PP)复合材料,研究不同添加量的PAPP基膨胀阻燃剂(IFR)对PP热稳定性和阻燃性能的影响,对比分析ZHS对PP阻燃抑烟及成炭性能的增强作用。结果表明,IFR/ZHS阻燃体系在PP复合材料中具有较高的阻燃效率和较好的抑烟效果,ZHS与IFR具有显著的协同阻燃作用。当IFR/ZHS总添加量为26%,ZHS为3%时,LOI值达到31.5%,通过UL 94 V-0级(1.6 mm),当温度为800℃时,PP复合材料的残炭率为9.21%,热释放速率峰值(PkHRR)和热释放总量(THR)降低至157.81 kW/m^(2)和112.55 MJ/m^(2),与未添加ZHS时相比,分别下降了12.69%和9.28%;同时烟密度(D_(S,max))下降至454,下降了10.28%。

协效剂在PP/IFR体系中的协效作用机理

研究了聚丙烯(PP)/膨胀型阻燃剂(IFR)体系所使用协效剂的协效作用。极限氧指数(LOI)与垂直燃烧(UL-94)测试结果表明:将各种协效剂加入到PP/IFR中,均能在一定程度上提高其阻燃性能;通过热重分析(TGA)测试,将协效剂按作用机理分为3类:与聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)均不发生化学反应的协效剂;仅与APP反应而不与PER反应的协效剂;与APP,PER都发生化学反应的协效剂。并通过电子扫描显微镜(SEM)和炭层强度测试对燃烧后所形成的炭层进行表征,结果表明虽然协效剂作用机理不同,但本质上都对炭层具有一定的增强作用,使炭层附着于基体表面,阻隔热量与氧气进入到燃烧区域,从而达到阻燃目的。

N.K-01黄原胶和长角豆半乳甘露聚糖分子间协效作用机理的电镜研究

首次利用透射电镜观察了 N.K-0 1黄原胶和长角豆半乳甘露聚糖处于协效状态的两种多糖分子的物理形貌 ,发现处于协效增粘状态的两种多糖分子相互作用 ,分子间形成相间排布的联结区和分离区 ,而处于协效凝胶状态的两种多糖分子则相互交织成网状结构 .这些发现为揭示两种多糖分子间协效作用机理提供了更直观的实验依据 .

分子筛在无卤膨胀阻燃体系中的协效催化作用

考察了分子筛在自制膨胀型阻燃体系(IFR)中的协效催化作用。利用添加分子筛的IFR对聚丙烯(PP)进行阻燃。运用扫描电子显微镜、垂直燃烧仪等对膨胀阻燃PP体系的表面形态和性能进行了研究。结果表明,阻燃PP加入不同的分子筛后,燃烧级数达到V-0级,氧指数最高增加17.86%,有明显的成炭效果,可获得良好的阻燃性能。

槐豆胶与黄原胶的协效性研究

对槐豆胶与黄原胶的协效性进行了研究 ,结果表明 ,槐豆胶和黄原胶有较高的协效性 ,其最佳配比 (重量比 )为 2∶ 8;当混合液浓度达到 0 .5 %～ 0 .6 %时形成凝胶 。

黄原胶的流变性及与魔芋胶等的协效性研究

研究前期筛选获得一株多糖胶质高产菌Xanthomonas axonopodis所产的黄原胶FJAT-10151-DTJZ的品质,为该黄原胶的开发应用提供基础数据及参考。通过分析浓度、剪切速率、p H、加热温度、时间、冻融处理等对FJAT-10151-DTJZ粘度的影响研究其流变性,并研究其与结冷胶、黄原胶、凝胶多糖、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、魔芋胶、果胶和壳聚糖8种胶的协效性。实验结果表明,FJAT-10151-DTJZ溶液的粘度随浓度的升高而升高,且为非牛顿流体;当FJAT-10151-DTJZ的浓度为1%时,其粘度为343 m Pa·s;p H、冻融对FJAT-10151-DTJZ的粘度影响不大;FJAT-10151-DTJZ的最佳加热温度为75℃;粘度随加热时间先增大后减小,当加热温度为75℃,加热时间为150 min,1%浓度的FJAT-10151-DTJZ溶液的粘度为808 m Pa·s。FJAT-10151-DTJZ只与魔芋胶有强烈的协同增效作用,与壳聚糖、结冷胶、黄原胶、凝胶多糖、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、果胶无协效性。

蒙脱土与阻燃剂的协效作用

合成了有机改性蒙脱土(MMT),将PA6和PA66分别与改性MMT、阻燃剂共混制成纳米塑料,表征了其结构和性能,发现MMT/PA纳米塑料有抗熔滴等阻燃特点。发现改性MMT与阻燃剂之间有力学和阻燃协效作用,能同时提高塑料的力学和阻燃性能,这种协效作用有普遍性,本研究对其他纳米塑料体系的研究也有参考价值。

氧化锌在膨胀阻燃体系中的协效作用

将膨胀型阻燃剂———聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)体系应用于聚丙烯(PP)中使之具有较好的阻燃性.通过氧指数(LOI)、热分析(DTA＿TG)和傅立叶红外(FTIR)研究了氧化锌在膨胀型阻燃聚丙烯中的阻燃协效作用.结果表明氧化锌与APP/PER膨胀阻燃体系之间存在显著的协效作用,对酯化及成炭反应具有明显的催化作用,并可提高降解残余物的热稳定性,使材料的阻燃性显著增强而力学性能损失较小.