FLAME RETARDANT OF GUANIDINE CONDENSED PHOSPHATE (GCP) FOR WOOD

GCP and APP were used as flame retardants for poplar wood and larch wood,and their flame retardancy(OI), permeability (Surface electron spectroscopy), water-re pellency and corrosion toward nail evaluated. The results showed that GCP is in advance of APP. From the thermal analysis and char composition analysis, it is concluded that GCP mainly functions in condensed phase.

磷酸胍阻燃应用技术研究进展

磷酸胍同时含有磷、氮两种元素,用于纤维素材料阻燃应用可以形成膨胀阻燃系统,具有显著的成炭效果和抑烟性能。本文对磷酸胍的制备工艺、阻燃机理进行了梳理,目前通过碳酸胍来制备磷酸胍的工艺最为简单。同时本文总结归纳了磷酸胍在纸制品、木材、织物以及其他领域的阻燃应用情况,并提出了磷酸胍作为阻燃剂未来的研究思路与应用方向。

次磷酸铝对木粉/高密度聚乙烯复合材料阻燃及力学性能的影响

以次磷酸铝(AHP)为阻燃剂对高密度聚乙烯(HDPE)基木塑复合材料进行阻燃改性。采用锥形量热、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)系统评价复合材料的阻燃性能。通过拉伸强度、无缺口冲击强度、弯曲强度等测试,探讨了复合材料的力学性能。并通过热失重分析、扫描电镜对AHP阻燃木粉/HDPE(WF/HDPE)复合材料的机理进行分析。结果表明,AHP、木粉(WF)及WF中的结合水构成膨胀阻燃体系,AHP质量分数为30%时,WF/HDPE复合材料达到垂直燃烧V-0级别,LOI值达到25.5%,阻燃性能显著提高。AHP的加入使WF/HDPE复合材料的力学性能有所下降。

阻燃处理瓦楞纸板的性能及表征

目的研究阻燃处理对瓦楞纸板阻燃性能和物理性能的影响。方法以磷酸胍、纳米二氧化硅、NH_4Cl改性4A分子筛、甲基纤维素、Cu(NO_3)_2改性4A分子筛共混制备无机无卤复合阻燃剂,利用超声波浸渍的方法制备阻燃型瓦楞纸板,根据国标对瓦楞纸板的主要物理性能进行测量,采用垂直燃烧实验和极限氧指数(LOI)测试瓦楞纸板的阻燃效果,采用热重分析(TG)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线能谱仪(EDS)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征阻燃前后瓦楞纸热稳定性、残炭率、微观形貌、元素组成剂含量以及化学官能团的变化。结果经阻燃处理后,瓦楞纸板的吸水性、边压强度和耐破度分别提高了33.3%,53.7%,14.5%,剥离强度下降了4.5%;阻燃瓦楞纸板的炭化长度为20.3 mm,达到了GB/T 14656—2009中的阻燃纸板技术性能指标,氧指数达到28%(比对照样提高了47.4%);TG分析显示阻燃瓦楞纸板的成炭率提高了111.09%;FE-SEM、EDS和FTIR分析结果显示,阻燃瓦楞纸板的纤维表面存在微米级粒子,这些粒子中的元素除C和O外,还有N,P,Cu等阻燃剂成分。结论复合阻燃剂的施加可提高瓦楞纸板的阻燃性能和物理强度,阻燃剂的覆盖和燃烧时热分解产生的气体均对抑制燃烧起到了重要的凝固相阻燃和气相阻燃作用。

胍类化合物对木材热行为的影响

用含P、N的化合物处理木材得到阻燃木材 ,通过用热分析 ,剩碳率 ,氧指数等一系列分析方法 ,对木材的热降解行为进行研究。用Broido方程计算降解反应活化能 ,实验表明经过阻燃处理的木材氧指数和剩碳率比未处理的木材升高 。

用磷酸脲结晶母液合成的氮-磷高效膨胀型木材阻燃剂的性能研究

对用磷酸脲的结晶母液合成的氮-磷膨高效胀型阻燃剂性能进行了研究,测定了经该阻燃剂处理后的木材的耐火性能和使用性能。实验结果表明,该阻燃剂具有良好的木材阻燃性能,用该阻燃剂处理后的木材各项综合性能均较理想,是一种高效的木材阻燃剂,可以广泛用于木材阻燃。

EPS木塑复合材料的制备及阻燃改性

通过模内发泡成型工艺制备了EPS/刨花木塑复合材料,并采用三聚氰胺磷酸盐对其进行了阻燃改性。进行了力学性能、燃烧性能测试,研究了刨花及三聚氰胺磷酸盐对复合材料性能的影响,并对其阻燃机理进行了分析。结果表明,向EPS中加入等量刨花,能使其极限氧指数显著提升,达到了26.3%,与EPS相比,提升了46.1%。MPP对WPC力学性能具有显著影响,当继续加入22.5份MPP时,复合材料的力学性能明显提高,冲击强度达到466.67 J/m^2,静曲强度达到了1.35 MPa,与WPC相比,冲击强度和静曲强度分别提高了191.7%、77.6%。热释放速率峰值降低且推后,在燃烧过程中,总热释放小幅降低,极限氧指数达29.7%,垂直燃烧等级达V-0级。

三聚氰胺聚磷酸盐/笼状季戊四醇磷酸酯协效阻燃聚丙烯/稻壳复合材料的研究

利用三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)的阻燃协效作用,复配成膨胀型阻燃剂(IFR)对聚丙烯(PP)/稻壳(RH)复合材料进行阻燃。研究了MPP与PEPA复配比例对PP/RH复合材料阻燃性能的影响。采用垂直燃烧(UL-94)和极限氧指数(LOI)研究了阻燃PP/RH复合材料的阻燃性能,采用热重分析研究阻燃PP/RH复合材料的热分解过程,采用扫描电镜(SEM)观察阻燃PP/RH复合材料燃烧后炭层的形貌。结果表明:当MPP/PEPA总用量为20%(wt%,质量分数),PEPA和MPP的质量分数比为1∶4时,阻燃PP/RH复合材料的LOI值为29.7%,垂直燃烧UL-94通过V-0级,PP/RH复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别增加了42.3%和53.6%。热重结果表明:MPP/PEPA复配能够延缓PP/RH体系中PP的分解,并提高了材料的成炭性,使PP/RH复合材料800℃下的残炭率由16.3%提高到了30.3%,残炭率升高了14.0%。通过SEM观察得到:两者复配使PP/RH复合材料燃烧后形成了致密均匀的多孔炭层,从而提高了PP/RH复合材料的阻燃性能。

阻燃型包装纸板材料的阻燃剂制备及性能研究

目的制备一种阻燃性能较佳的包装纸板阻燃剂,并研究分析其阻燃性能。方法在安全环保及阻燃剂在纸制品方面应用研究的基础上,选用磷酸胍(GP)、氢氧化镁(MH)和羟甲基纤维素(CMC)作为安全环保阻燃剂,通过对磷酸胍单组分及多组分复配配方的阻燃效果进行试验和筛选,分析探讨并确定安全环保阻燃剂的最佳配方及制备方法。结果磷酸胍阻燃液质量分数为10%,氢氧化镁质量浓度为20 g/L,CMC质量浓度为10 g/L,溶剂为水,涂覆温度为60℃时,制备的阻燃性包装纸板材料的阻燃性能最佳。结论该配方涂覆B瓦单瓦楞纸板时,能使纸板达到较好的难燃等级。

磷酸胍阻燃松木的热解特性及动力学研究

利用木垛法和热重分析研究了磷酸胍阻燃松木的燃烧性能。结果表明,磷酸胍的加入降低了松木在燃烧过程中的质量损失和有焰燃烧时间,其中载药率为5.55%的磷酸胍阻燃松木的质量损失和有焰燃烧时间分别降至37.52%和148 s。热重分析表明,磷酸胍能够降低松木在热解阶段的峰值分解温度、质量损失速率、质量损失和表观活化能,并缩短热解分解温度区间,促进残炭量的提高。阻燃松木在热解阶段的表观活化能与质量损失之间较好的正相关表明,热解阶段活化能越低的阻燃松木在燃烧过程中的成炭效果和阻燃性能越好。

磷酸锆/聚磷酸铵处理木材的协同阻燃性能

为获得阻燃性能好、自熄灭快的阻燃木材,采用工艺简单、成本较低的层层自组装技术制备阻燃木材。以带正电荷的聚乙烯亚胺(PEI)为聚阳离子电解质、带负电荷的聚磷酸铵(APP)为聚阴离子电解质,利用静电力在木材表面构建层层自组装薄膜。又引入少量的具有层状结构的纳米颗粒磷酸锆(α-ZrP)作为阻燃膨胀体系的物理阻隔层,制备出阻隔层在内、膨胀层在外的PEI/α-ZrP内+PEI/APP外阻燃木材。通过扫描电镜、衰减全反射傅里叶变化红外光谱、氧指数及热重分析等测试,结果表明:阻隔层在内、膨胀层在外的(PEI/α-ZrP内+PEI/APP外)5+5阻燃木材自组装成膜性好,外层APP可以紧密地包覆内层α-ZrP,使得阻隔层与膨胀层良好地共存于木材表面,以达到物理阻隔与化学膨胀协同发挥阻燃的目的。此外,其氧指数测试结果达到42.5%。木材燃烧残貌完整,膨胀层结构稳定,连接紧密。这表明磷酸锆发挥了固体酸催化成炭作用,提高了木材在高温环境下的热稳定性。由热重分析可知,(PEI/α-ZrP内+PEI/APP外)5+5阻燃木材在相同热失重速率下对应温度明显降低,表明α-ZrP作为内阻隔层成功降低了木材热分解产生的热量。同时,PEI/α-ZrP内+PEI/APP外5+5阻燃木材700℃质量残留率明显增加,为37.23%。这进一步表明α-ZrP具有良好的催化成炭和抑制木材热分解的作用,证明其在木材阻燃应用中优异的协同能力。

木塑复合材料阻燃改性中的主要影响因素

研究了木塑复合材料阻燃改性中的3个重要因素,即木塑比例、阻燃剂种类和阻燃剂的添加量对其性能的影响。结果表明:木塑比例对材料的综合性能影响最大,木粉与塑料的比例提高时,材料的耐水性能提高,而材料的阻燃性能降低,静曲强度降低;在不同种类的阻燃剂对材料的阻燃性能改性实验中,复合磷氮类阻燃剂效果最佳;阻燃剂的添加实验表明,随着阻燃剂添加的量增加,材料的阻燃性能提高,内结合强度加大,而耐水性能降低。

环保型FR-1覆铜板

本文通过几篇日本环保型FR-1的专利,分析了日本FR-1中使用的基本树脂、阻燃剂等。

磷酸酯阻燃剂HDP的合成工艺及其在ABS中的阻燃作用

采用新工艺路线合成高熔点磷酸酯阻燃剂———对苯二酚双(二苯基磷酸酯)(HDP).首先采用对苯二酚和三氯氧磷合成中间产物,再将中间产物与苯酚反应,经分离纯化得到产品HDP,收率达到90%以上,常温下为白色固体.采用傅里叶红外光谱、氢谱、磷谱和质谱测试确定了其结构.同时,研究了HDP的阻燃性,并与间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)进行了比较,研究发现当HDP和RDP分别与成炭剂酚醛树脂(NP)按20/10比例添加到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂中,增强了复合材料凝聚相阻燃作用,极限氧指数(LOI)有所提高.通过热重及锥形量热分析两种复合材料以及各种组分的热降解过程,阻燃剂的添加对ABS树脂的热稳定性和残炭量明显提高,而且ABS/HDP/NP复合材料的抑烟性更好;同时采用扫描电镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS),发现ABS/HDP/NP复合材料燃烧后成炭空隙均匀,其残炭中磷分布比ABS/RDP/NP复合材料残炭中的磷分布更加均匀.研究表明,HDP与NP互配添加到ABS中,在凝聚相阻燃作用优于RDP.

缩合磷酸胍阻燃浸渍绝缘纸的应用研究

纸及纸制品的阻燃是阻燃研究的重要领域之一 ,本文利用自己研制的缩合磷酸胍为阻燃剂研究了对浸渍绝缘纸的阻燃性能以及对其它性能的影响。通过与国家标准进行比较结果表明 ,该阻燃剂对浸渍绝缘纸进行阻燃处理后 ,不仅能获得良好的阻燃性能 ,而且对浸渍绝缘纸的其它性能影响小 ,并符合国家标准。

缩合磷酸酯的合成及其阻燃性研究

分别用三氯化磷法和三氯氧磷法合成了数种标题化合物。用ＩＲ光谱和ＮＭＲ光谱对产物的结构进行了分析，与预期相符。使用标题物配制成添加型复合阻燃剂，对环氧树脂Ｅ－４４进行了阻燃处理。氧指数测试结果表明：标题物含磷量高，阻燃效果好；溴、磷等元素的协同作用，使其阻燃效果更佳。