超细硼酸锌对LDPE／IFR体系抑烟性能的影响

用锥形量热法研究了超细硼酸锌对膨胀型阻燃低密度聚乙烯(LDPE/IFR)体系燃烧时发烟量和气体(CO、CO2)释放量的影响。结果表明:在超细硼酸锌引入LDPE/IFR体系后,烟产生速率的峰值从0.0427m2/s降低到0.0151m2/s,总烟释放量由1340.95降低为719.6,烟产生速率峰值出现的时间推后,证明了超细硼酸锌具有显著的抑烟作用,同时对LDPE/IFR体系燃烧时产生的CO和CO2也具有显著的抑制作用。

超细硼酸锌阻燃剂的制备及其性能研究

以硼砂和氯化锌为原料,研究了原料浓度、搅拌速度、乳化剂种类和用量等因素对硼酸锌粒径和粒径分布的影响。通过优化实验,制备了超细硼酸锌,数均平均粒径73nm,比表面积31.5m2/g,90%的粒子在纳米尺度范围。XRD衍射图与采用化学分析测定结果证明产物为低水硼酸锌(2ZnO.3B2O3.3.5H2O),电镜分析表明其晶体形貌为不规则的球形。将超细硼酸锌应用于聚氯乙烯,当硼酸锌用量为树脂质量的10%~30%,成炭率比未阻燃的聚氯乙烯大幅增加。表明超细硼酸锌在提高聚氯乙烯阻燃性的同时有很好的抑烟效果。

超细硼酸锌对LDPE/IFR体系热稳定性的影响

采用热重-差热联机分析和傅里叶变换红外光谱研究了超细硼酸锌(UZB)对膨胀型阻燃剂阻燃低密度聚乙烯的热降解过程的影响。结果表明:UZB对膨胀阻燃低密度聚乙烯体系具有明显的热稳定作用,可使体系起始热失重温度提高,并且显著增加残炭量。差热分析结果表明,UZB可进一步降低膨胀阻燃低密度聚乙烯体系热分解的放热量,降低热降解速度;红外光谱分析表明,UZB与膨胀型阻燃剂阻燃低密度聚乙烯复合体系热解残余物具有芳烃结构的类石墨炭层及含P-O-P、P-O-C、B-B的复杂炭层结构,对内部基材具有良好的高温保护作用。

复合阻燃剂对PE-LD阻燃和力学性能影响的研究

通过氧指数测试、热重分析和力学性能测试研究了超细硼酸锌对由聚磷酸铵与季戊四醇组成的膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃的低密度聚乙烯阻燃性能和力学性能的影响。结果表明：超细硼酸锌与膨胀型阻燃剂以4．2：25．8质量比组成的复合阻燃剂的协同阻燃效果最好,含量达到30%(以PE-LD计)时,氧指数从24．5%(IFR阻燃的PE-LD)提高至26．2%,力学性能亦有一定程度的改善,拉伸强度从7．39 MPa升高到8．51 MPa,断裂伸长率从57%提高到68．1%。热重分析表明当温度高于540℃后,复合阻燃剂阻燃的PE-LD明显比IFR阻燃的PE-LD失重变慢,高温残重率增加。从扫描电镜和能谱分析可知,阻燃试样550℃的灼烧样品成炭较致密,在炭层中除了含碳外,还含有较大量的磷元素和少量的氮元素,可能与其凝聚相阻燃机理相关。