煤自燃环境磷氮系抑爆剂抑制多元可燃气体爆炸机制研究

利用CHEMKIN软件,建立了磷氮系抑爆剂磷酸二氢铵(ABC)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)抑制甲烷/乙烯/氢气多元可燃气体爆炸化学反应动力学模型,并进行数值模拟计算。模型包含多元可燃气体燃烧的化学反应动力学模型和磷氮系抑爆剂热分解的化学反应动力学模型,共61种组分和259步基元反应。根据模拟计算得到多元可燃气体各关键组分摩尔分数变化、反应平衡时温度变化、氢自由基和羟基自由基摩尔分数变化、温度敏感性系数变化等数据,探究关键抑爆组分并对其反应路径进行分析,揭示抑爆剂的抑爆机制。结果表明,ABC和MCA均对多元可燃气体有较好的抑爆效果,且抑爆效果随ABC和MCA比例的增加而增强,ABC抑爆效果优于MCA。两种抑爆剂皆可通过促进H基和OH基结合,生成更加稳定的H_(2)O从而达到抑爆效果,其中ABC的主要抑爆机制为HOPO和PO_(2)形成2HOPO⇔PO_(2)抑制循环,消耗大量H基与OH基生成更稳定的H2O,切断链式反应从而抑爆;MCA的主要抑爆机制为HNCO消耗H基和OH基生成H_(2)O,切断链式反应从而抑爆。

氮系无卤阻燃剂对液体硅橡胶阻燃泡沫材料性能的影响

以2种不同黏度的乙烯基硅油复配物为基料、羟基硅油为发泡助剂、含氢硅油为交联剂、气相法二氧化硅为补强填料,添加铂催化剂、氮系无卤阻燃剂等制得液体硅橡胶阻燃泡沫材料,探讨了氮系无卤阻燃剂用量对硅橡胶泡沫材料物理性能、阻燃性能、泡孔形貌、热稳定性等的影响。结果表明,氮系无卤阻燃剂在硅橡胶泡沫材料体系中可充当抑制剂的作用,为制备样品提供更多的可操作时间;在用量相同的条件下,与氢氧化铝相比,采用氮系无卤阻燃剂更有利于制备密度低、压缩永久变形低、泡孔致密均匀的液体硅橡胶泡沫材料;随着氮系无卤阻燃剂用量从0增加到70份,硅橡胶泡沫材料的表观密度从0.240 g/cm^(3)升至0.545 g/cm^(3),微孔材料硬度从6.9度升至50.5度后有所回落,拉伸强度从115.6 kPa升至576.0 kPa后有所回落;随着氮系无卤阻燃剂用量从10份增加到70份,氧指数从24.4%升高到31.0%,垂直燃烧等级由V-2级提升到V-1级并最终达到V-0级;随着氮系无卤阻燃剂用量的增加,硅橡胶泡沫材料的泡孔均匀性和热稳定性降低,600℃时残余质量分数降低,添加10份、30份和50份氮系无卤阻燃剂的硅橡胶泡沫材料在600℃时残余质量分数分别为77.5%、65.4%和56.0%;氮系无卤阻燃剂的较佳用量为50份,此时硅橡胶泡沫材料的压缩永久变形为1.6%,25%压缩应力为66.3 kPa,拉伸强度为576.0 kPa,拉断伸长率为94.2%,氧指数为28.2%,垂直燃烧等级为V-0级。

磷氮系膨胀型阻燃剂阻燃性能的热重分析

膨胀型阻燃体系因其高效低毒的特性而受到广泛的关注。研究了以二氨基双酚A、三氯氧磷和三聚氰胺为原料合成磷酰胺类磷氮系膨胀型阻燃剂的反应条件,并用热重分析和灼烧实验方法初步研究了它对杨木粉的阻燃特性。结果表明:用乙醚作分散介质,二氨基双酚A、三氯氧磷、三聚氰胺的摩尔比为 1∶3∶8,回流时间 5h的条件下,磷氮系膨胀型阻燃剂的得率较高、产品质量好;热重分析表明,杨木粉经磷氮系膨胀型阻燃剂处理后,炭化阶段的峰温有所下降,活化能减小,速率常数变大,残余炭量由 22. 5%增加到 36. 3%,增加比例达到 61. 3%;灼烧实验表明,低于 230℃时,经磷氮系膨胀型阻燃剂处理的杨木粉的灼烧失重大于对照样品,而在高于 230℃以后,阻燃处理杨木粉的灼烧残余质量大于对照样品;经阻燃处理后 350℃残余量由 24. 9%增加到 38. 4%,比对照样增加 54. 2%; 600℃残余量由 7. 3%增加到 22. 3%,比对照样增加 205%;灼烧残渣为黑色泡沫炭层,具有金属光泽。因此,该阻燃剂在受热时能有效地促使木材形成更多的木炭,并形成石墨样光泽的泡沫炭层。

氮系阻燃剂MCA阻燃尼龙6的机理研究

采用热失重（ＴＧ）、差热分析（ＤＴＡ）等热分析方法和红外光谱热示踪法研究了氮系阻燃剂ＭＣＡ对尼龙６热氧降解行为的影响及其作用本质。结果表明ＭＣＡ改变了尼龙６热氧降解的历程，促进尼龙６直接碳化分解而达到阻燃目的。这一研究结果否定了藤野文雄建立的“升华吸热”的物理阻燃机制，提出了ＭＣＡ凝聚相催化碳化膨胀的阻燃机理，为该ＭＣＡ的深度应用和工业化生产奠定了理论基础。

生态护砌模拟河道对氮系污染物的去除特性

分别应用生态混凝土预制球型砌块、板状砌块及4球联体砌块构建3条中试规模的模拟河道,定量研究生态护砌河道对氮系污染物的去除特性,并与'三面光'护砌模拟河道进行对比.结果表明,在自然条件下,水力停留时间2 d时,生态混凝土预制球型砌块护砌河道对黄浦江原水中NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TN的去除率分别为83.6%、75.2%、37.1%、47.5%,生态混凝土预制板状砌块护砌河道为83.4%、53.0%、30.6%、40.4%,生态混凝土预制4球联体砌块护砌河道为88.1%、72.4%、33.0%、40.9%.在相同的条件下,'三面光'护砌河道对NH4+-N、TN的去除率分别为61.1%、9.1%,而NO2--N、NO3--N由于受到NH4+-N转化的影响,浓度产生了累积,分别增加了7.4%3、.4%.护砌方式对水中氮系污染物的去除影响显著,生态护砌方式可在短期内有效去除水中氮系污染物,故可作为河流等地表水体水质净化与修复的重要措施.护砌结构孔隙率和植被覆盖率的提高有利于生态护砌河道对氮系污染物的去除.

氮系阻燃剂的现状与展望

叙述了氮系阻燃剂及其复合型阻燃剂的阻燃机理，介绍了主要品种的合成应用现状及市场，提出了氮系阻燃剂的发展方向。

磷-氮系膨胀型阻燃剂1,2-二(2-氧代-5,5-二甲基-1,3-二氧-2-磷杂环己基-2-亚氨基)乙烷及其同系物的合成

以三氯氧磷、乙二胺、新戊二醇或二溴新戊二醇为原料合成了两种磷氮系阻燃剂１，２－二（２－氧代－５，５－二甲基－１，３－二氧－２－磷杂环己基－２－亚氨基）乙烷和１，２－二（２－氧代－５，５－二溴甲基－１，３－二氧－２－磷杂环己基－２－亚氨基）乙烷，产品经ＩＲ、１ＨＮＭＲ和元素分析确定。同时研究了反应溶剂。

使用可膨胀石墨与磷氮系阻燃剂协效制备阻燃UHMWPE

采用可膨胀石墨(EG)和磷氮系膨胀型阻燃剂制备阻燃超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。研究了EG的粒径对其阻燃性能的影响,磷氮系阻燃剂的3个组分聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER),各自与可膨胀石墨复配阻燃时其阻燃效果的差异。使用极限氧指数(LOI)法和UL94防火等级法表征材料的阻燃效果。结果表明:EG的粒径越大,其作为阻燃剂的阻燃效果就越好。EG与APP的复配效果最好,当两者的质量比例为EG∶APP=2∶1时,体系的协效阻燃效果最佳。协效阻燃UHMWPE的力学性能和耐磨性能也比单一使用EG阻燃时得到较大的改善。

磷氮系水基型纤维阻燃剂

以磷酸、碳酸胍为原料,制备了磷酸胍(磷酸一胍和磷酸二胍)阻燃剂,研究了其合成条件,并确定了最佳的比例(碳酸胍与磷酸的物质的量比为1:1.65),pH值为7.4,用红外光谱确定了其结构。另用硼酸、钼酸钾作为消烟剂,辅以柔顺剂、渗透剂复配成可用于织物的水基型防火液。用其对纯棉面料进行阻燃整理,通过极限氧指数LOI、扫描电镜SEM、热重分析进行测试,结果表明,经该防火液整理后纯棉织物的LOI由19.5提升至36.2,达到难燃B1级。过火织物纤维表面发泡明显,热失重速率明显下降,放热强度降低,成炭明显增加,阻燃效果明显。最后探讨了其膨胀阻燃的机理。

新型氮系阻燃剂的制备

利用尿素、氯化铵、三聚氰胺等普通原料经二步反应制备新型氮系阻燃剂MCA ,结果表明 :当催化剂用量 (尿素 /氯化铵 )为 10 / 3 ,回流时间为 4h ,原料比为 1 0 7/ 1,反应温度为 115℃时 ,能得到最佳的合成效果。新型氮系阻燃剂MCA ,其性能指标达到日本同类产品水平 ,阻燃等级可达UL 94V -O级。

积极开发磷－氮系阻燃剂

论述磷系阻燃剂的阻燃机理以及Ｐ－Ｎ系阻燃剂的主要品种和应用，介绍了磷腈聚合物阻燃剂的研制和开发，并对加快发展我国磷系阻燃剂的几个问题进行了简要的讨论。

卤取代对三氮系1-3H原子转移互变异构影响的理论研究

用量子化学从头计算方法研究了卤取代对三氮系 1 -3H原子转移互变异构的影响 ,探讨卤取代对降低反应活化能和稳定 N N双键的电子效应 .

应用于PA6工程塑料的氮系阻燃剂的研究现状

氮系阻燃剂因高效的阻燃性能及分解产物低毒的特点被广泛应用于PA6工程塑料的阻燃中。文章综述了近年来应用于PA6工程塑料的氮系阻燃剂的研究及应用现状,并介绍了存在的问题及相应的解决方法,对应用于PA6的氮系阻燃剂的发展做出展望。

无卤磷氮系复合阻燃剂JHFR101在三元乙丙橡胶中的应用

研究无卤磷氮系复合阻燃剂JHFR101对三元乙丙橡胶(EPDM)阻燃性能及物理性能的影响。结果表明:与氢氧化镁/红磷及聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺阻燃体系相比,无卤磷氮系复合阻燃剂JHFR101用于EPDM,阻燃性能优异,用量为60份时胶料的垂直燃烧等级达到V0,氧指数为30%,压缩永久变形小,耐热空气老化性能好。

地浸铀矿山氮系污染物的某些行为研究

硝酸盐作为原地浸出采矿的氧化剂和饱和树脂淋洗剂 ,已成功地应用于国内某些铀矿山。然而残留于矿层中的NO- 3及其降解产物NO- 2 与NH+4均属环保法规严格限制的污染物。本研究通过理论分析和模拟试验、以及对模拟试验和生产现场的浸出液的对比分析 ,意在弄清NO- 3的消耗、积累和降解情况 ,为确定经济有效的环保方案提供参考和依据。研究结果表明 ,NO- 3来源于NO- 3型树脂吸附 (铀 )初期 ,其中用于氧化Fe2 +所消耗的NO- 3仅占进入浸出液系统的一部分 ,其余的则积累于矿层及浸出液中 ;NO- 3的主要降解产物是NO- 2 。

棉织物用磷-氮系阻燃剂的阻燃工艺探讨

以磷-氮系阻燃剂为工作液研究棉织物阻燃工艺,对棉织物耐久阻燃工艺流程、工艺条件、阻燃效果等进行了介绍。根据阻燃协同效应的理论,采用郑州大学化学系研制的无毒、低烟环保、水溶性极好的Fr-21磷-氮(P-N)系新型阻燃剂进行处理,具有优良的阻燃效果,并且不损伤织物的强力和手感。

用于织物的磷氮系阻燃整理剂

本文综述了磷氮系织物阻燃剂八个主要品种,并介绍了其它国内已生产品种,对纤维阻燃作用机理和检验方法也作了介绍。

氮系Ⅲ—Ⅴ族化合物—A1N

AIN薄膜是一种高温绝缘膜和半导体器件的钝化膜,特别适用于超高频表面波器件,是有很大的应用潜力和发展前景的材料。本文主要介绍AIN薄膜的特性、制备方法和应用。

新型无卤氮系阻燃剂的合成研究

以三聚氰氯、氨水和乙二胺为主要原料,通过两步取代反应合成出一种具有大分子链状结构的三嗪类阻燃剂。第一步反应最佳条件为：反应温度2-6℃、体系pH值7-8;第二步反应最佳条件为：反应温度100℃、溶剂水与中间体的质量比27.1∶1.0。用所合成的阻燃剂改性聚丙烯,可使聚丙烯的氧指数由改性前的18.0提高到27.4。

硅氮系阻燃黏胶纤维的结构与性能研究

分析了硅氮系阻燃黏胶纤维的结构与性能,探讨其阻燃机制。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、力学性能以及极限氧指数等测试,分析了硅氮系阻燃剂含量对纤维阻燃性能、热性能和力学性能等的影响。结果表明:当阻燃剂质量分数为20%时,纤维的干态断裂强度为2.1 cN/dtex,极限氧指数为28%,在满足纺织服用需求的同时,达到国家阻燃标准,兼具安全环保与良好的阻燃性能。