Mo-MOF对软质PVC材料的阻燃及抑烟性能

采用熔融共混的方法将含钼离子的有机框架材料(Mo-MOF)添加到软质聚氯乙烯(PVC)材料中,利用极限氧指数(LOI)测试仪、NBS烟箱、锥形量热仪、拉伸强度测试仪等研究了材料的阻燃、抑烟及力学性能。测试结果表明,与软质PVC相比,当Mo-MOF的添加量为3%时,材料的LOI值由26.8%提高至30.3%,最大烟密度由918.5降低至471.2,总烟释放量(TSP)由25.23 m^(2)降低至12.02 m^(2),分别降低了48.7%及52.3%。此外,与PVC/MoO_(3)对比可知,当钼离子含量相同时,PVC/3%Mo-MOF材料的最大烟密度由774.0降低至471.2,TSP值由17.55 m^(2)降低至12.02 m^(2),分别降低了39.1%与31.5%。与MoO_(3)相比,Mo-MOF在PVC中的相容性及分散性更佳,在燃烧过程中形成了具有高比表面积的纳米级氧化钼,对PVC材料的阻燃及抑烟性能更佳。同时,随着Mo-MOF含量的增加,PVC材料的拉伸强度和断裂伸长率均得到了一定程度的提高。

铁酸锌/包覆型氢氧化镁复配阻燃剂对PVC膜的阻燃抑烟性能分析

软质聚氯乙烯(PVC)膜在加工过程中添加了大量的增塑剂,导致其在空气中极易燃烧且在燃烧时会产生大量有毒有害烟雾。为了同时提升软质PVC膜的阻燃和抑烟性能,将单宁酸锌(TAZn)-羟基锡酸锌(ZHS)-氢氧化镁纳米片(MHS)多层包覆型杂化阻燃剂(TAZn-MHS@ZHS)与铁酸锌(ZnFe_(2)O_(4))复配获得复配阻燃剂,通过机械共混法将所得复配阻燃剂添加到PVC基体中,经热塑成型制备得到软质PVC复合膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱对PVC复合膜的形貌和残炭进行表征,通过垂直燃烧、烟密度、热失重等测试分析PVC复合膜阻燃抑烟性和热稳定性。结果表明:TAZn-MHS@ZHS与ZnFe_(2)O_(4)复配的阻燃剂与PVC基体具有良好的相容性,可以均匀分散于PVC基体中;当复配阻燃剂中TAZn-MHS@ZHS与ZnFe_(2)O_(4)复配比为3∶1,PVC复合膜的垂直燃烧等级达到V-0级,最大烟密度比纯PVC膜下降了67.5%;阻燃机理分析表明,TAZn-MHS@ZHS与ZnFe_(2)O_(4)复配比为3∶1的阻燃剂可以提高PVC膜燃烧后的炭层致密性及石墨化程度,有效隔绝氧气和可燃性气体的溢出,高效抑制了烟雾的释放,同时提高了PVC膜的阻燃和抑烟性能。该研究可为阻燃抑烟PVC复合材料的制备提供参考。

铜和钼酸根离子配合物对半硬质聚氯乙烯燃烧性能的影响

采用光照交联、离子交换法制备了一种含铜和钼酸根离子配合物[Cu(DN)Mo]并进一步与聚氯乙烯(PVC)共混制备了PVC/Cu(DN)Mo复合材料。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射分析仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TG)对其进行检测分析。结果表明,成功制备了Cu(DN)Mo且热稳定性能较好。然后采用烟密度仪、氧指数仪、微型量热仪(MCC)、TG、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机和简支梁冲击试验机对PVC/Cu(DN)Mo材料进行燃烧性能和力学性能分析。结果表明,Cu(DN)Mo能有效地提高半硬质聚氯乙烯(PVC)的阻燃抑烟性能和热稳定性能,使其最大烟密度(D_(smax))和烟密度(D_(s))分别降低至409.6与407.2。极限氧指数(LOI)提高至38.1%。MCC和TG的结果表明,Cu(DN)Mo可以有效改变PVC的燃烧行为并降低易燃性参数,提高其热稳定性,从而起到阻燃抑烟的效果。SEM显示,添加了Cu(DN)Mo的PVC燃烧后,其表面形成了一层致密的炭层结构,且内部孔洞较小,炭层更加致密,这提高了炭渣的稳定性。Cu(DN)Mo的加入对PVC力学性能影响不大。

氢氧化镁阻燃剂在聚氯乙烯中的应用

介绍了氢氧化镁阻燃剂在聚氯乙烯中的应用和研究进展,以及不同改性剂和改性方法对氢氧化镁阻燃的改性机理和效果;阐述了氢氧化镁复配体系中协效阻燃剂的种类和用量对阻燃效果的影响。

锡酸锌包覆碳酸钙对聚氯乙烯的阻燃消烟作用

用氧指数、剩炭率、烟密度等方法测试了锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃作用,同时采用热分析、扫描电镜的方法研究了锡酸锌包覆碳酸钙的阻燃机理。实验表明在锡酸锌含量相同的情况下,锡酸锌包覆碳酸钙对PVC的阻燃和消烟性能优于锡酸锌;在添加量为10份时,锡酸锌包覆碳酸钙阻燃PVC样品和三氧化二锑阻燃PVC样品具有相同的氧指数,但当添加量为20份时,前者的氧指数比后者的高3%,前者的烟密度等级比后者低约10%。

硼酸锌/三氧化钼复配型阻燃抑烟剂对聚氯乙烯燃烧性能的影响

利用极限氧指数、热失重测试、建筑材料烟密度等级测试、扫描电镜等方法研究了硼酸锌(ZB)和三氧化钼(Mo O3)对聚氯乙烯(PVC)燃烧性能的影响。研究结果表明,ZB和Mo O3都具有较好的阻燃效果,ZB的阻燃效果优于Mo O3;而Mo O3的抑烟效果优于ZB,二者具有较好的协同抑烟作用,当添加10 phr配比为2∶8的ZB/Mo O3时,可使PVC体系的最大烟密度值(MSD)从58.07降到37.84,烟密度等级(SDR)从45.06降低到27.02,燃烧后物质的质量残留量大幅度提高。添加ZB和Mo O3的PVC燃烧后,表面会形成一层致密的结构,该结构有利于阻止外界环境中的氧气和热量进入材料内部;材料内部会形成更小的孔洞,进一步证明了ZB和Mo O3的加入使材料燃烧后的炭层结构更加致密,不易坍塌。

纳米双羟基复合金属氧化物(LDHs)对聚氯乙烯(PVC)阻燃抑烟研究

总结了聚氯乙烯(PVC)塑料燃烧时产生烟雾的机理及其阻燃抑烟原理,并且在已开发出的常用无机阻燃抑烟剂的基础上研究了一种新型的无毒环保型无机纳米级阻燃抑烟剂———纳米双羟基复合金属氧化物(LDHs)。分析了其对PVC的阻燃抑烟机理,并且试验证实了它的阻燃抑烟效果。试验结果表明,该阻燃剂只需少量添加就有明显的阻燃抑烟效果,并且克服了以往由于大量添加无机阻燃剂而造成的力学性能下降的缺点,是一种很有发展前景的新型阻燃抑烟剂。

聚氯乙烯树脂阻燃抑烟性能的研究进展

介绍了聚氯乙烯(PVC)阻燃抑烟剂的两种作用机理,即Lewis酸机理、还原偶合机理。根据化学组分的不同,把PVC阻燃抑烟剂分为无机阻燃抑烟剂、有机阻燃抑烟剂以及复合阻燃抑烟剂3类。综述了不同类型阻燃抑烟剂的阻燃抑烟机理和阻燃抑烟性能的研究进展,并展望了PVC阻燃抑烟剂的发展趋势与应用前景。

锡酸锌对软质聚氯乙烯的阻燃和抑烟作用

采用氧指数法、热重分析及烟密度测试法就锡酸锌对软质PVC的阻燃抑烟行为进行了研究。发现锡酸锌不仅是软质PVC的良好阻燃剂 ,更是一种性能优异的抑烟剂 ,添加 15份时 ,最大烟密度只是空白试样的 32 .5 % ,氧指数为 30 .8。

微胶囊红磷在软质PVC电缆料的应用研究

研究了微胶囊红磷不同包覆、用量、粒径及与其他阻燃剂的协效作用等因素对软质聚氯乙烯(PVC)电缆料的阻燃性能、力学性能及抑烟性能的影响。蜜胺树脂/硼酸锌双层囊材包覆微胶囊红磷在PVC中的阻燃性最好;6份的微胶囊红磷添加量即可使材料的阻燃性能达UL94 V-0级。随着微胶囊红磷颗粒粒径减小,材料氧指数增大,阻燃性提高,拉伸强度和断裂伸长率有所提高。二元体系中,微胶囊红磷/氢氧化铝、微胶囊红磷/氢氧化镁和微胶囊红磷/硼酸锌复配具有良好的阻燃协效作用。微胶囊红磷/三氧化钼、微胶囊红磷/二茂铁二元复合体系对PVC有明显的抑烟作用,最大烟密度(有焰)分别下降为62.9和144.9。微胶囊红磷/硼酸锌二元复合体系有良好的抑烟协效作用。微胶囊红磷/硼酸锌/十溴联苯醚和微胶囊红磷/氢氧化铝/氢氧化镁三元复合体系有很好的阻燃和抑烟协效作用。

软聚氯乙烯的阻燃抑烟研究

本文借助氧指数法、差热分析、热重分析研究了Ａｌ（ＯＨ）３、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｓｂ２Ｏ３对软质ＰＶＣ的阻燃作用和锌化合物对软ＰＶＣ的抑烟作用。结果表明：Ｓｂ２Ｏ３对软ＰＶＣ的阻燃效果优于Ａｌ（ＯＨ）３和Ｍｇ（ＯＨ）２的；由Ｓｂ２Ｏ３、ＣａＣＯ３和锌化合物组成的阻燃抑烟体系，对软ＰＶＣ具有良好的阻燃抑烟效果。

碱式硫酸镁晶须对软质PVC性能的影响

采用不同改性剂对碱式硫酸镁晶须(MOS)进行表面改性,研究改性前后碱式硫酸镁晶须对软质PVC基体阻燃性能和力学性能的影响.结果表明,在不同改性剂中,以钛酸脂的改性效果最好;随改性后的晶须在软质PVC基体中含量的增加,复合体系的氧指数逐渐增大,拉伸强度和断裂伸长率比纯PVC基体有所降低;当晶须的添加量为60份(以100份PVC为基准)时,复合体系的综合性能较好.

一种三聚氰胺盐及其复合物对软聚氯乙烯的阻燃消烟作用

通过均匀沉淀法制备了一种三聚氰胺羟基锡酸盐(MASN)及一种三聚氰胺羟基锡酸盐与羟基锡酸锌的复合物(MAZSN)阻燃剂,通过能量色散谱、傅里叶变换红外光谱及X射线衍射对阻燃剂的组成及结构进行了表征。将新合成的阻燃剂应用于异丙苯基二苯基磷酸酯(IPP)处理的软聚氯乙烯(PVC)材料,并通过极限氧指数(LOI)和烟密度等级(SDR)测试,研究了MASN及MAZSN对软PVC的阻燃消烟作用。通过热分析的方法及扫描电镜研究了阻燃PVC材料从室温到800℃的降解过程。结果表明,MASN及MAZSN在添加量为30 phr时,可以使软PVC的LOI从30.1%增加至33.3%及38.2%,使SDR从92.87%下降至81.07%及75.06%;MAZSN可以使样品第1降解阶段的失重速率从2.17mg/min升高到5.44 mg/min,最大失重速率温度312℃提前至267℃,明显促进了PVC的炭化反应。

铝酸钴对软聚氯乙烯阻燃热降解性影响

通过活性炭模板法制备出尖晶石型铝酸钴阻燃剂。将其应用于软聚氯乙烯(PVC)的阻燃研究。当添加10 g铝酸钴时,软PVC的阻燃、消烟和力学性能最佳。通过热重-红外和扫描电镜对阻燃前后的热降解过程进行研究,表明,阻燃处理后,软PVC样品的初始降解温度提前,高温时的剩炭量增加;降解过程中释放HCl和-CH_3气体碎片的最大释放峰温度提前,并且气体的释放量减少,降解过程中形成稳定的炭层,阻止了内部可燃气体与外部的氧气接触,达到良好的阻燃消烟性能。

多孔材料协同APP处理木纤维/PVC复合材料的阻燃与抑烟研究

对比测试不同多孔材料协同聚磷酸铵(APP)阻燃处理木纤维/聚氯乙烯(PVC)复合材料热释放特性参数,探究不同多孔材料的协同效应对复合材料CONE热、烟释放特性参数的影响规律,为选择多孔材料协同阻燃提供依据。在50kW·m^(-2)热辐照功率下,通过CONE测定3种不同多孔材料协同APP阻燃处理的木纤维/PVC复合材料的热释放速率(HRR)及其峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、有效燃烧热(EHC)等CONE热释放特性参数。结果表明,APP阻燃处理的木纤维/PVC复合材料的热释放峰值(PHRR)比未阻燃木纤维/PVC复合材料降低了56kW·m^(-2),膨化石墨协同APP阻燃处理的复合材料的PHRR降低了103.9kW·m^(-2);活性炭协同APP阻燃处理的木纤维/PVC复合材料的总烟释放量(TSP)为36.2m^2·s^(-1),比未阻燃木纤维/PVC复合材料降低了12%。聚磷酸胺(APP)阻燃剂能有效地降低木纤维/PVC复合材料的热释放,多孔材料与APP的协同效应,在降低热释放的同时更能降低烟气释放。

模板合成AC-Zn_(2)SnO_(4)对PVC热降解性能影响

通过活性炭模板法制备锡酸锌阻燃剂(AC-Zn_(2)SnO_(4)),并用X射线衍射仪(XRD)对其表征。将其应用于聚氯乙烯(PVC),采用极限氧指数(LOI)、烟密度研究了阻燃剂对PVC阻燃性能和力学性能的影响;通过热重-红外-质谱分析(TG-MS-IR)和扫描电子显微镜(SEM)研究了阻燃前后PVC热降解性和炭层形貌,探究其阻燃机理。结果表明:当AC-Zn_(2)SnO_(4)添加量在10质量份时,PVC的LOI为37.0%,烟密度等级为79.7%,断裂伸长率明显增加。在降解过程中释放最大强度的HCl,CO_(2)和-CH_(3)碎片所对应的时间提前,苯的释放量减少,残炭外表面形貌结构更为密实。

阻燃电线电缆料

综述了阻燃电线电缆料的发展、种类和无卤阻燃电线电缆料的加工性。主要介绍了低烟低卤阻燃聚氯乙烯电线电缆料和低烟无卤阻燃聚烯烃电线电缆料的性能、现状和应用。

聚氯乙烯无机填充型阻燃消烟剂的研究进展

介绍了聚氯乙烯(PVC)热降解过程和阻燃消烟剂的作用机理,根据化学组成的不同,把PVC无机填充型阻燃消烟剂分为金属氢氧化物、水滑石类、沸石、天然硅酸盐矿物四类,综述了不同类型阻燃消烟剂的阻燃抑烟机理和阻燃抑烟性能的研究进展,并展望了PVC无机填充型阻燃消烟剂的发展趋势。

锌硼磷酸铵盐对木粉与聚氯乙烯复合材料燃烧性能的影响

采用硼酸熔融法合成了一种锌硼磷酸铵盐化合物(ZBP),利用X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱、红外光谱分析、热失重等对合成产物的结构、形貌、组成及热稳定性进行表征。将ZBP作为阻燃剂加入到木粉/聚氯乙烯复合材料(WF/PVC)中,通过热压工艺制得阻燃木粉/聚氯乙烯复合材料(ZBP-WF/PVC),利用热失重(TG)和锥形量热仪(CONE)对阻燃ZBP-WF/PVC复合材料的热解成炭和燃烧性能进行分析,通过万能力学试验机和组合冲击试验机对其进行力学性能测试。结果表明:阻燃剂的加入提高了复合材料的热稳定性,增加了残炭量;阻燃剂的加入对复合材料的热释放影响较小,但显著降低了材料的烟释放速率,具有一定的阻燃抑烟效果;添加量为10%的阻燃剂对复合材料的力学性能影响较小。

海泡石与APP对PVC/竹粉复合材料的阻燃抑烟机理

将海泡石(SEP)和聚磷酸铵(APP)同时加到聚氯乙烯(PVC)/竹粉复合材料中,考察SEP和APP对复合材料的协效阻燃抑烟作用及力学性能的影响。结果表明,在锥形量热实验中,热释放速率峰值相对减少42.8%,平均热释放速率和总热释放量相对减少29.5%和25.7%,总烟释放量相对降低了12.2%,一氧化碳平均产率相对降低了42.0%;扫描电子显微镜分析发现,APP具有催化成炭并形成膨胀泡沫炭层的作用,而SEP具有吸附聚集诱导成炭的作用;APP的阻燃机理主要属于气相阻燃机理,SEP的阻燃机理主要属于凝聚相阻燃机理;弯曲性能测试结果表明,SEP与APP对PVC/竹粉复合材料具有协同颗粒增强作用;拉伸性能测试结果表明,SEP对PVC/竹粉复合材料的塑性变形能力的损害比APP小。因此,SEP与APP联用能够对PVC/竹粉复合材料进行有效的阻燃抑烟,同时也能增强复合材料的力学性能。