紫外老化对膨胀阻燃LGFPP复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备以膨胀型阻燃剂(IFR)填充的长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料,通过人工加速紫外老化实验,研究紫外老化对其阻燃性能、热稳定性以及力学性能的影响。结果表明:随着紫外老化时间增长,IFR/LGFPP复合材料的极限氧指数先增加后减少,垂直燃烧等级基本保持不变。同时,未老化IFR/LGFPP复合材料热失重后的残留量最高,随紫外老化时间的增加,老化后体系的拉伸强度和弯曲强度呈下降趋势,缺口冲击强度基本保持不变。

膨胀型阻燃剂PEPA/MPP阻燃LGFPP性能研究

将季戊四醇磷酸酯(PEPA)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配成一种膨胀型阻燃剂(IFR),用于对长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)进行阻燃。采用极限氧指数测试、垂直燃烧测试、扫描电子显微镜观察、热重分析、力学性能测试等方法探讨了该IFR组成对LGFPP的阻燃性能、热稳定性能以及力学性能的影响。结果表明,IFR的总添加量为20%,当PEPA与MPP质量比为11∶9时,复配阻燃效果最佳,阻燃LGFPP的极限氧指数值为26.1%,UL–94燃烧等级达到V–0级;生成的炭层致密、连续性好且稳定;阻燃LGFPP表现出较好的热稳定性与力学性能。

水滑石对IFR/LGFPP性能的影响

通过熔融共混法制备了水滑石/膨胀阻燃剂/长玻纤增加聚丙烯(LDH/IFR/LGFPP)复合材料,利用氧指数(OI)、热失重分析(TGA)和力学对复合材料进行测试,考察LDH对IFR/LGFPP性能的影响。结果表明:LDH在适量的添加量下可以提高IFR/LGFPP的氧指数和力学性能;LDH的加入提高了膨胀炭层在高温时的稳定性和残炭量。当LDH添加量为1%时,IFR/LGFPP的氧指数达到24.1%,拉伸强度提高至108.5 MPa,弯曲强度提高至131.6 MPa,冲击强度提高至23.4 kJ/m2。

EG/IFR阻燃LGFPP的协同作用研究

将可膨胀石墨(EG)作为协效剂,与膨胀阻燃剂(IFR)协同阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料。研究EG与IFR阻燃LGFPP的协同作用。采用极限氧指数(LOI)和锥形量热仪进行分析。结果表明,EG与IFR的协同作用存在最佳协同比例,在最佳协同比例下,EG/IFR阻燃LGFPP的阻燃性能和燃烧性能最佳。

LGFPP/IFR/SP阻燃复合材料的协同阻燃机理

以海泡石(SP)作为协效剂,研究SP与膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃LGFPP复合材料的性能。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重分析(TG)等表征LGFPP/IFR/SP复合材料的协同阻燃性能及协效机理。结果表明:随着SP协效剂用量增加,LGFPP/IFR/SP复合材料的LOI呈先增加后降低的趋势,当SP用量为1%时,复合材料的LOI为29.3%,燃烧等级达到V-0级;Ozawa法计算得到复合材料的活化能随着失重率的增大而增大;在LGFPP/IFR/SP阻燃协效体系中,海泡石主要为化学协效阻燃机理。

MWCNTs对LGFPP/红磷阻燃体系性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/红磷/多壁碳纳米管(LGFPP/RP/MWCNTs)复合材料。氧指数(OI)测试结果表明:MWCNTs的加入提高了LGFPP/RP阻燃体系的阻燃性能。在LGFPP/RP阻燃体系中添加1%的MWCNTs后,LGFPP/RP/MWCNTs复合材料的OI提高到23.4%。热失重分析(TGA)研究表明:在氮气气氛下MWCNTs提高了LGFPP/RP阻燃体系的热稳定性。1%的MWNTs可使LGFPP/RP阻燃体系的热分解起始温度提高12.4℃。力学性能测试结果表明:MWCNTs的加入提高了LGFPP/RP阻燃体系的力学性能。在LGFPP/RP阻燃体系中添加1%的MWNTs后,LGFPP/RP/MWCNTs复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了3.2%、12.3%和7.7%。

ZnB对LGFPP/IFR阻燃体系性能的影响

通过熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/膨胀阻燃剂/硼酸锌(LGFPP/IFR/ZnB)复合材料,并测定了其阻燃性、热稳定性及力学性能;通过扫描电镜(SEM)观察燃烧后的微观形貌,考察了ZnB对LGFPP/IFR阻燃体系性能的影响。结果表明:适当用量的ZnB与IFR阻燃剂具有协同阻燃作用,可提高LGFPP/IFR体系的阻燃性、热稳定性及力学性能。在LGFPP/IFR阻燃体系中添加2%的ZnB,LGFPP/IFR/ZnB复合材料的氧指数提高到23.6%;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了10.7%、15.1%和31.9%。

ZnB/IFR协效阻燃长玻纤聚丙烯

通过氧指数、垂直燃烧、热失重、锥形量热和电镜扫描研究了由Zn B和IFR组成的协效阻燃体系对长玻纤增强聚丙烯的阻燃性能和机理。结果表明:Zn B与IFR对LGFPP有协同阻燃效果,当Zn B的质量分数为2%时,阻燃效果最佳,材料的热稳定好,极限氧指数可以达到23.5%,垂直燃烧等级为UL94 V-1级;650℃的残炭量达到33.71%,相对于IFR/LGFPP复合体系提高了1.85%;总热释放速率相比较IFR/LGFPP复合体系下降了17.01%;热释放速率峰值为97.26 k W/m2。相对于IFR/LGFPP复合体系的PHHR值下降了13.61%。扫描电镜表明Zn B/IFR协效阻燃的LGPP可以形成颜色深、致密连续、孔洞直径较小且数目少的炭层。

阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯体系的研究进展

综述了阻燃长玻纤增强聚丙烯体系的"灯芯效应"以及阻燃机理,重点介绍近年来国内外阻燃长玻纤增强聚丙烯体系的研究进展,并对优良阻燃长玻纤增强聚丙烯体系的一些研究思路进行了归纳和总结。

长玻纤增强PP材料在汽车上的应用

长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)是一种高强度、轻质的复合材料,同时具有较好的机械性能、耐热性、耐候性。长玻纤增强聚丙烯材料可以替代部分结构件、金属件材料用于汽车零部件,满足零件各项性能指标的同时,对整车减重降本有明显的贡献,因此在提倡轻量化的整车上具有广泛应用前景。

长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能的研究进展

综述了长玻纤增强聚丙烯复合材料(LGFPP)力学性能的研究进展,包括玻纤含量、玻纤和聚丙烯树脂基体间的界面结合状态以及加工工艺等因素对LGFPP力学性能的影响,并对LGFPP的研究趋势进行了展望。

MWNT对长玻纤增强PP/膨胀阻燃剂体系性能的影响

用熔融共混法制备了长玻纤增强聚丙烯/膨胀阻燃剂/多壁碳纳米管(LGFPP/IFR/MWNT)复合材料。通过极限氧指数、垂直燃烧测试、热失重分析、力学性能测试等手段研究了MWNT对LGFPP/IFR的阻燃性能、热性能和力学性能的影响。结果表明,MWNT的加入提高了LGFPP/IFR阻燃体系的阻燃性能,在LGFPP/IFR阻燃体系中添加1%MWNT后,LGFPP/IFR/MWNT复合材料的氧指数提高到23.5%;MWNT可显著增加LGFPP/IFR的热稳定性,添加1%MWNT可使LGFPP/IFR热分解起始温度提高12.34℃;MWNT的加入还提高了LGFPP/IFR阻燃体系的力学性能,在LGFPP/IFR阻燃体系中添加1%MWNT后,LGFPP/IFR/MWNT复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性分别提高了5.7%、12.7%和1.0%。

不同协效剂对膨胀阻燃长玻纤增强聚丙烯体系的影响

将有机蒙脱土(OMMT)与水滑石(LDH)分别作为协效剂,与膨胀型阻燃剂(IFR)协同阻燃长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)复合材料。利用氧指数(OI)、垂直燃烧测试(UL 94)、热失重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试等手段研究了不同协效剂对LGFPP/IFR性能的影响。结果表明:OMMT与LDH均能在一定程度上提高其阻燃性能,当LDH含量为1%、OMMT含量为2%时,复合材料的阻燃性能最佳。而LGFPP/IFR/OMMT体系的阻燃性能更好,能够生成更加致密和稳定的炭层,并且表现出更好的热稳定性与力学性能。