1,3,5-苯三甲基膦酸铝的合成及在硬质聚氨酯泡沫中应用

为提高硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的阻燃性能,避免火灾发生,制备了一种新型的膦酸铝阻燃剂1,3,5-苯三甲基膦酸铝(APMP)。首先以1,3,5-三甲苯和N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为原料,通过自由基反应制备得到中间体1,3,5-三(溴甲基)苯(Ⅰ),随后该中间体I与亚磷酸三乙酯反应得到1,3,5-苯三甲基膦酸乙酯(Ⅱ),中间体Ⅱ依次通过水解反应和复分解反应得到1,3,5-苯三甲基膦酸(Ⅲ)和目标产物APMP。采用核磁氢谱、单晶衍射、电感耦合等离子体原子发射和粒度分析等手段对中间体和目标产物结构进行了表征,并得出了各反应的最佳条件,在该条件下APMP的总收率为61.6%。通过极限氧指数(LOI)测定仪和万能试验机等对RPUF的阻燃和力学性能进行测试。结果表明,APMP能够有效提高RPUF的阻燃性能,当APMP质量分数为20%(以聚醚多元醇的质量为基准),RPUF的LOI高达29.3%,UL-94垂直燃烧为V-0级,且材料的力学性能保持良好。

含羟基环三磷腈衍生物的合成及其对聚氨酯的阻燃改性

本文从改性聚氨酯泡沫塑料（ＰＵ）着手，合成了２，４，６－三酚氧基－２，４，６－三（羟基乙氧基）环三磷腈（Ⅱ），探索了各步的分离提纯方法，鉴定了化合物的结构。实验结果表明，化合物Ⅱ可与异氰酸酯发生反应，当化合物Ⅱ加到聚氨酯泡沫塑料中时，可提高ＰＵ的阻燃性能，当含磷量为１．５－２．０％时，可得到自熄性的聚氨酯泡沫塑料。

协效剂对聚丙烯/氢氧化镁复合材料阻燃和力学性能的影响

采用硬脂酸钠改性后的氢氧化镁与聚丙烯(PP)材料熔融共混,分别以二氧化硅或硼酸锌或聚磷酸铵与季戊四醇的混合物为协效剂,制备氢氧化镁填充量为50%(质量分数)的阻燃聚丙烯。考察了聚丙烯复合材料的燃烧性能、拉伸强度、冲击强度和断面形貌。结果表明:5%(质量分数)的硬脂酸钠改性氢氧化镁填充聚丙烯制备的复合材料拉伸强度、冲击强度和分散性都高于未改性聚丙烯/氢氧化镁复合材料;当协效剂添加量不超过3%时,二氧化硅或硼酸锌对复合材料有协同阻燃和填充增强的作用;聚磷酸铵和季戊四醇的混合物与氢氧化镁有较好的协同阻燃作用,且随着用量的增加,复合材料拉伸强度下降,冲击强度变化不大。

六(苯胺基)环三磷腈的合成及其在ABS树脂无卤阻燃中的应用

由五氯化磷和氯化铵合成了六氯环三磷腈(Ⅰ),通过亲和取代反应由苯胺和Ⅰ合成了六(苯胺基)环三磷腈(Ⅱ),并对化合物Ⅰ和Ⅱ进行了元素分析,IR谱和质谱表征;用化合物Ⅱ与ABS树脂共混制备了阻燃ABS树脂,测试了其氧指数和力学性能等指标。发现化合物Ⅱ的加入,其氧指数得到提高且改善了ABS树脂的力学性能。

复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

制备了复合阻燃剂阻燃硬质聚氨酯(PUR-R)泡沫塑料,研究了复合阻燃剂甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)、可膨胀型石墨(EG)和氢氧化铝(ATH)对PUR-R泡沫塑料阻燃性能的影响,采用正交试验确定了复合阻燃剂的最佳配比。用极限氧指数(LOI)测定仪、烟密度测定仪和万能试验机测定了阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI、烟密度等级和压缩强度,结果表明,当DMMP,TCPP,EG,ATH的质量比为2∶2∶3∶3时,在25份聚醚多元醇中添加12份复合阻燃剂,制备的阻燃PUR-R泡沫塑料的LOI达26.3%,烟密度等级为77.63,压缩强度为0.18 MPa,阻燃PUR-R泡沫塑料具有良好的综合性能。

沥青路面矿物纤维复合阻燃材料及其热重行为研究

为了确定沥青路面矿物纤维复合阻燃材料（M—FR）中MiberⅢ纤维和复合阻燃剂合适的复配比例，采用极限氧指数法，对比研究MiberⅢ型矿物纤维的阻燃特性，分析其掺量对沥青胶浆极限氧指数（LOI）的影响规律；并研究阻燃剂掺量对沥青LOI和针入度、软化点、延度的影响；进而采用正交试验确定Miberm纤维和阻燃剂合适的复配比例。结果表明：沥青胶浆的LOI随MiberⅢ纤维掺量增加呈“S形”增长趋势，且其掺量宜在10％-15％之间；沥青胶浆的LOI随阻燃剂掺量增加呈线性增长趋势，且阻燃剂对沥青3大指标影响均比较显著，其掺量宜小于8％；在两者适宜的掺量范围内，MiberⅢ型矿物纤维复合阻燃材料（M—FR）中两者合适的复配掺量为15％和6％。此外，利用热重、差示扫描量热试验（TG—DSC）分析了掺矿物纤维复合阻燃材料后沥青胶浆的热重行为。

低分子量溴代聚苯乙烯的制备及应用

用溶液法合成了一系列低分子量的聚苯乙烯，其溴化产物（Ｂｒ－ＰＳ）的溴含量和热稳定性与美国同类产品Ｐｙｒｏ－ＣｈｅｋＬＭ相当。分别用作聚苯乙烯树脂的阻燃剂，极限氧指数（ＬＯＩ）测定结果表明。

阻燃处理对聚乳酸纤维性能的影响

用HBCD、TBB、TBP-A、TBP-A-2EO、TPP共5种阻燃剂对聚乳酸织物进行阻燃处理。聚乳酸纤维对TPP和TBP-A的吸收率最高,但对TBP-A的吸收率超过4.38%时,聚乳酸纤维的极限氧指数仍保持在25.9%左右,而对TPP的吸收率仅为3.05%时,极限氧指数即可达到27.8%。当TPP的含量提高到12.8%时,极限氧指数反而下降至25.4%。扫描电镜观察和DSC测试表明,此时的纤维表面上出现过量的TPP结晶,拉伸强力下降了70%。结果表明,聚乳酸纤维通过TPP适当的处理,可以实现比较好的阻燃性能。

纺细旦PP纤维用阻燃树脂制备及其可纺性研究

通过对一系列添加型阻燃剂的阻燃性、可纺性、纺丝环境的对比研究，确定了一种复配阻燃剂。结果表明：该阻燃ＰＰ体系的流动性好、热性能稳定，所纺制的细旦丙纶初生纤维具有较好的可拉伸性能。

硅藻土填充聚氨酯硬泡的性能研究

用硅藻土粉体作为填料,采用全水发泡剂自由发泡制备了聚氨酯硬泡。通过热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、氧指数仪和万能实验机,研究了硅藻土对聚氨酯硬泡热稳定性、泡孔结构、极限氧指数(LOI)和力学性能的影响。结果表明,硅藻土使聚氨酯硬泡的孔径和密度增大,能提高聚氨酯硬泡的热稳定性、LOI、强度和模量。

磷/溴单分子阻燃硬质聚氨酯泡沫复合材料制备及阻燃性能

将磷/溴单分子阻燃剂1,3,5-三(5,5-二溴甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯(FR)作用于硬质聚氨酯泡沫,制备出阻燃复合材料(FR/RPUF),利用极限氧指数、水平燃烧、锥形量热研究FR对硬质聚氨酯泡沫的阻燃性能及火灾燃烧性能的影响。结果发现:当FR添加量为15%时,阻燃聚氨酯泡沫的LOI达到24.1%,水平燃烧达到HF-1级,热释放速率平均值、热释放速率峰值、有效燃烧热及一氧化碳平均释放量分别降低78.7%、78.4%、57.1%和32.2%,硬质聚氨酯泡沫材料火灾危险性大幅度降低。

含磷阻燃剂阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究

研究了无卤、含磷添加型阻燃剂红磷、包覆红磷、聚磷酸铵、包覆聚磷酸铵、含磷膨胀型阻燃剂PNP、三聚氰胺焦磷酸盐等6种阻燃剂对硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃及力学性能的影响。结果表明,随着阻燃剂添加量的增加,阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的极限氧指数(LOI)总体上呈升高趋势,拉伸强度呈先上升后下降趋势,而冲击强度呈逐渐下降趋势。包覆红磷和包覆聚磷酸铵阻燃材料的阻燃性能和力学性能均明显好于普通红磷和聚磷酸铵阻燃剂,PNP阻燃材料具有最佳的阻燃性能和力学性能,当PNP添加量为25%时,阻燃材料的LOI为29.5%,拉伸强度和冲击强度分别为5.3 MPa和8.7 kJ/m2。

阻燃PVA纤维的制备及性能研究

聚乙烯醇(PVA)是一种可生物降解的高分子材料。以PVA为成纤剂,水溶后与低价的无卤(含磷、氮元素)阻燃剂四羟甲基氯化磷(THPC)和尿素充分混合形成混合溶液,过滤脱泡后,经湿法纺丝、干燥、热拉伸(原位交联反应)、水洗、热定形、醛化等过程,制得具有交联网络结构的阻燃PVA纤维。研究结果表明,制得的PVA纤维具有良好的阻燃性能和力学性能,其极限氧指数(LOI)高达29%以上。

聚酯纤维的阻燃及力学性能研究

本文以微胶囊红磷为主要阻燃剂,纳米SiO2为增韧剂,采用共混熔融法制备阻燃型聚酯纤维样条,并研究阻燃剂及增韧剂用量对聚酯的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,微胶囊红磷能明显增强聚酯纤维的阻燃性能,纳米SiO2的加入能改善聚酯纤维样条的力学性能;微胶囊红磷含量为5%时,聚酯纤维样条的极限氧指数(LOI)值为33,拉伸强度为17.99MPa,弯曲强度为26.75MPa,冲击强度为1.97kJ/m2,材料力学性能下降严重;微胶囊红磷含量为3%、纳米SiO2含量为2%时,聚酯纤维样条的LOI值为29,拉伸强度为35.51N/mm2,弯曲强度为31.54MPa,冲击强度为2.03kJ/m2,材料的综合性能最佳。

溴醚对环氧树脂固化物阻燃耐热性的影响

用氧指数 (LOI)、FT -IR法测定研究了四溴醚和八溴醚对环氧树脂酸酐固化物阻燃耐热性的影响。结果表明 2种溴醚均能较好地阻燃树脂固化物 ,四溴醚因凝聚相作用 ,阻燃效果比八溴醚好些。样品经 2 0 0℃ /2h处理后LOI值明显提高 ,阻燃化使树脂的耐热性降低 ,这种不利影响 ,四溴醚比八溴醚小。

阻燃HDPE诸典型聚合物燃烧试验评价结果间相关性研究

为了更好地理解聚合物的阻燃性能,分析聚合物在不同燃烧试验下评价结果之间的相关性就显得相当重要。利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧及锥形量热仪3项试验,表征高密度聚乙烯(HDPE)的阻燃性能,并分析3种燃烧试验结果间的相关性。与Pearson和Kendall相关性模型相比,Spearman模型在判定2个试验结果的相关性时具有更高的显著性水平。通过相关性分析发现,不同阻燃体系下HDPE的LOI与UL94等级有一定的Spearman等级相关性,可以根据LOI粗略划分UL94 HB或V-2/V-0级材料;UL94等级与锥形量热仪参数之间没有相关性;LOI还与锥形量热仪部分参数之间有较好的相关性。结果表明,阻燃HDPE在不同燃烧试验下评价结果之间的相关性较弱,因此,需要结合多种阻燃测试方法综合分析材料的阻燃性能,以提高评价结果的可靠性。

投料顺序对镁铝水滑石阻燃剂制备的影响

采用液相沉淀法以AlCl3·6H2O、MgCl2·6H2O、NaOH、NaCO3为原料，去离子水为溶剂，制备镁铝水滑石阻燃剂，主要考察了投料顺序对镁铝水滑石相组成的影响。初步探讨了其作为阻燃剂在尼龙66的阻燃效果。研究结果表明投料顺序对相组成有较大的影响。用合成镁铝水滑石的沉淀液浸渍尼龙66后，其限氧指数有所提高，且随着浸渍时间的延长而提高。

帽儿山地区10种常见树叶的燃烧性能和热重分析

使用热重分析法对黑龙江省帽儿山地区的10种代表性树种进行热解特性和动力学研究,利用TG-DTG曲线分析了可燃物热解的基本过程,通过热解参数对不同植物可燃物热解特性作定量比较,了解到木质素、半纤维素及纤维素的热解特性和温度、失重量以及失重速率之间的关系,采用分阶段一级反应动力学模型Coats-Redfem法求得相应的热解动力学参数活化能E和频率因子A。结果表明:在氮气气氛下10种树叶的热解均经历水分析出、快速热解、炭化3个主要阶段;计算得出樟子松、黑皮油松具有较好的防火性能,着火温度、活化能分别是:275.17℃、44.188 6 KJ/mol和274.38℃、42.864 3 KJ/mol。还利用极限氧指数技术,测得了可燃物的相对极限氧指数值,其数值可以反映可燃物可燃性的高低,得出榆树的氧指数是26.4%,属于难燃;黑皮油松的氧指数是20.2%,接近易燃。

硫氧镁水泥/聚苯乙烯复合材料燃烧性能研究

针对聚苯乙烯易燃、易产生有毒气体的问题,以硫氧镁水泥、聚苯乙烯颗粒制作硫氧镁水泥/聚苯乙烯复合材料,通过氧指数(LOI)测试试验、UL-94垂直燃烧试验、烟密度测试试验、热重分析(TGA)等试验方法,研究不同配比的轻烧氧化镁和七水硫酸镁对聚苯乙烯颗粒燃烧性能的影响。结果表明:保持硫酸镁含量不变,聚苯乙烯复合材料失重幅度随轻烧氢氧化镁含量增加而降低,失重速率随轻烧氢氧化镁增加而减小;最大质量损失率随轻烧氢氧化镁增加而降低,700℃时残炭率随轻烧氢氧化镁含量增加而增大,最大残炭率可达80.73%。硫氧镁水泥包覆的聚苯乙烯颗粒LOI最高可达37.2%,且轻烧氧化镁含量不变,LOI随硫酸镁含量增加而增大;硫酸镁含量不变,LOI随轻烧氧化镁含量增加而增大;硫氧镁水泥包覆聚苯乙烯颗粒的UL-94等级均能达到V-0级别,相比纯聚苯乙烯颗粒烟密度降低约30倍。硫氧镁水泥对聚苯乙烯的阻燃性能和抑烟效果有显著的提高作用。

微胶囊聚磷酸铵聚氨酯硬泡阻燃性能研究

硬质聚氨酯泡沫(PUR)具有优异的保温性能、防水性能以及化学稳定性,但由于其潜在的火灾危险性,严重影响了它的使用范围。通过添加阻燃剂改善PUR的阻燃性能得到了广泛的关注,但单一的阻燃剂对阻燃性能的提升较小。以密胺树脂和氢氧化铝分别作为包覆材料对聚磷酸铵(APP)进行包覆,得到三聚氰胺甲醛树脂微胶囊化APP(MF-APP)和氢氧化铝微胶囊化APP(ATH-APP)。分别以MF-APP、ATH-APP以及未经包覆的APP作为白料,以多异氰酸酯为黑料,采用一步法制得全水发泡阻燃聚氨酯硬泡(RPUF)。研究APP、MF-APP、ATH-APP的表面形态及三种阻燃剂对聚氨酯硬泡阻燃性、热稳定性的影响,并将结果进行对比。研究表明,添加的阻燃剂质量分数为25%时,聚氨酯硬泡的极限氧指数达到最大值,添加MF-APP的RPUF极限氧指数最大为26.3%,最终成炭量约为12%,相较于ATH-APP与APP的成炭量有所提高。实验证明三聚氰胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵能有效提高阻燃聚氨酯硬泡的阻燃性能和成炭量,提高了阻燃聚氨酯硬泡的热稳定性。