阻燃丙烯酸树脂涂料的制备及其性能

为解决丙烯酸树脂在使用过程中存在阻燃性能低的问题,通过超声和机械搅拌相结合的方法在丙烯酸树脂乳液中加入由聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)以不同配比复合而成的膨胀型阻燃剂(IFR),制得阻燃丙烯酸树脂涂料(PA-IFR)。利用红外光谱仪、X射线衍射仪、铅笔硬度计和极限氧指数仪对PA-IFR的化学结构、透光率、硬度以及阻燃性能进行测试。结果表明:当膨胀型阻燃剂的质量分数为30%,APP/PER/MEL的配方比为2∶1∶1时,PA-IFR的硬度达到5H,极限氧指数LOI值达32.6%,属于难燃材料。

无卤阻燃高残炭环氧树脂对环氧膨胀型防火涂料的性能影响研究

通过在涂层体系中用无卤阻燃高残炭环氧树脂(EP-DOPO)替代普通环氧树脂(EP)的方法,确定了无卤阻燃高残炭环氧树脂在环氧膨胀型防火涂料中的作用,并明确最佳用量。分别添加不同比例的无卤阻燃高残炭环氧树脂,研究这种情况下环氧膨胀型防火涂料各项性能及膨胀炭层的结构。结果表明:无卤阻燃高残炭环氧树脂可明显改善环氧膨胀型防火涂料的烟密度、炭层结构,同时可以明显提高发泡炭层的柔韧性及致密性,EP-DOPO/EP为40/60时涂层综合性能达最优。

生物基阻燃固化剂对环氧木材涂料阻燃性能的影响

传统环氧树脂存在的容易燃烧、高度依赖石油基原料等问题,无法满足木材涂料防火和低碳可持续发展的要求。笔者通过合成含有端仲胺基的香草醛基阻燃固化剂(HVPA),部分替代商品化胺类固化剂4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM),用于固化生物基环氧树脂甘油二缩水甘油醚,制备了一种阻燃生物基环氧木材涂料。探究了HVPA的添加量对环氧树脂机械性能等基础性能的影响;将HVPA与DDM按不同质量比(0∶1,1∶3,1∶1,3∶1,1∶0)制备混合固化剂固化环氧树脂,并分别标记为EP-0、EP-25、EP-50、EP-75和EP-100。将EP-0~EP-100作为木材涂料涂敷于木材上进行锥形量热测试,探究HVPA对环氧木材性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)进行残炭分析,研究HVPA对木材涂料阻燃性能的阻燃机理。结果表明,HVPA作为固化剂不仅能提高环氧树脂的韧性,与EP-0相比提升了约942.9%,还能有效增强环氧木材涂料的阻燃性能,与EP-0相比,热释放速率分别降低了51.0%与62.9%,总热释放显著降低了52.3%。综上所述,本研究为环氧树脂在阻燃木材涂料领域的应用提供了新思路。

MFA微球悬浮液-硅溶胶后整理棉织物阻燃性能和机理分析

以三聚氰胺(MEL)、甲醛(FM)和5-单磷酸腺苷(AMP)为原料通过缩合反应制备MFA微球,将其浸入海藻酸钠(SA,分散剂)溶液中形成SA-MFA悬浮液。以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体通过脱水缩聚制备SiO2溶胶。通过浸渍-烘燥法依次将SA-MFA悬浮液和SiO2溶胶后整理于棉织物。通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分别表征后整理棉织物表面微观形貌和表面官能团,利用热重(TG)分析仪、极限氧指数(LOI)仪、锥形量热计(CC)和SEM分别表征后整理棉织物热解特性、可燃性、对火反应特性和LOI试验后残炭表面微观形貌。结果表明:较之原始棉织物,样品SA-MFA-SiO2@COT阻燃性能相对最优,其热解残炭率(46.39%)和LOI值(28.0%)分别提高520.18%和55.55%,其热释放速率峰值(PHRR,114.67 kW/m2)和总释放热(THR,5.09 MJ/m2)分别下降31.67%和37.35%。在燃烧过程中,MFA微球和SA受热分解促进棉纤维脱水炭化释放出NH_(3)、CO_(2)和H_(2)O等难燃性气体,吸热冷却和稀释可燃气体浓度;SiO_(2)凝胶涂层吸热缩聚,发挥物理屏障和结构支撑效应,阻挡热量、氧气和气态产物传递;成分间具有明显协同阻燃效应。

SiO_(2)/C_(60)/环氧树脂阻燃涂层的制备及性能表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、正硅酸乙酯(TEOS)、NaOH溶液、无水乙醇为原料,制得纳米SiO_(2)。将环氧树脂(EP)分别与SiO_(2)、富勒烯(C_(60))通过超声法分散制备出3种涂层(SiO_(2)/EP、C_(60)/EP、SiO_(2)/C_(60)/EP),并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制纳米SiO_(2)及涂层进行表征,通过差式扫描量热仪(DSC)、氧指数测定仪等对涂层热稳定性及阻燃性能进行测试。结果表明:SiO_(2)/C_(60)/EP涂层的综合性能最佳,当SiO_(2)、C_(60)、EP、聚酰胺固化剂651的质量比为25∶6∶300∶150时,涂层的综合性能最佳,其残炭率、氧指数、垂直燃烧等级、硬度分别为21.5%、32.5%、V-0级、6H。

透明膨胀型防火涂料研究进展

简要介绍了透明防火涂料的分类和组成,然后阐述国内外透明防火涂料的发展现状并进行对比归纳,进一步介绍膨胀型阻燃剂的发展概况及未来展望。

织物阻燃涂层技术的研究进展及趋势

阻燃涂层整理技术可将阻燃剂直接构筑在织物表面,是满足民用纺织服装领域对阻燃织物需求增加的有效途径之一,有较广应用前景。基于燃烧要素和阻燃机理的概述,重点分析紫外光固化技术、等离子体技术、物理化学气相沉积技术、溶胶-凝胶技术、层层自组装技术等5种阻燃表面处理技术在织物阻燃方面的应用进展及局限,在此基础上总结织物表面涂层技术发展的着力方向,为推动织物新型阻燃涂层技术的研发及产业化应用提供思路。

膨胀型防火涂料的研究进展

综述了膨胀型防火涂料的发展历程、分类、制备工艺流程及其阻燃机理。对膨胀型防火涂料基体树脂和各种防火助剂(包括成碳剂、脱水成碳催化剂、发泡剂、防火填料和颜料及其它助剂等)的选择方法进行了分析。指出了膨胀型防火涂料的发展动向。

硼酸锌协同膨胀阻燃环氧涂层耐火作用及其机理研究

将硼酸锌(ZB)作为促进成炭的协同剂与双环笼状磷酸酯Trimer膨胀阻燃剂(T-IFR)复配,应用于膨胀阻燃环氧涂层,研究了ZB的协同耐火行为及作用机理.燃烧背温测试仪及锥形量热仪燃烧测试表明,适量添加ZB可产生良好的协同耐火作用,涂层的耐火时间由17 min提高到30 min,最大热释放速率由379.8 kW/m2降低到258.5 kW/m2,最大烟释放速率由0.11 m2/s降低到0.05 m2/s.热失重分析、傅里叶红外光谱、X-射线光电子能谱及扫描电镜研究表明,涂层耐火作用的提高与ZB增加了T-IFR热解残炭量,在残炭中形成了BPO4等耐热产物及改善了涂层燃烧产生的膨胀炭层的均匀性和致密性有关.

脲醛树脂微胶囊包覆红磷阻燃剂制备工艺的研究——Ⅱ．包覆工艺研究

研究了脲醛树脂的预聚物通过原位聚合对红磷进行包覆的一些影响因素。实验表明,影响包覆条件的主要因素是预聚物与水的质量比、包覆温度、pH值和包覆时间。通过正交实验得到了进行微胶囊包覆的最佳条件为：红磷与水的质量比为1∶30,反应温度为75℃,pH值为3．5,反应时间为2h。颜色为白色,吸湿量为4．01％,用微胶囊红磷去阻燃聚氯乙烯,当含量为9．0％时,在500℃下残余物为14．45％。

织物阻燃涂层新工艺的研究进展

针对传统的织物阻燃处理一般采用添加含卤等阻燃剂,存在对环境危害大,应用范围相对小的不足,在备受国内外研究者关注的阻燃涂层工艺研究基础上,系统介绍了可赋予天然或合成纤维及其织物优良阻燃性能的各种新型阻燃涂层技术,即溶胶-凝胶法、层层自组装法以及生物大分子沉积技术,分别阐述了3种方法用于织物阻燃整理的具体工艺及其各自的国内外研究进展。与溶胶-凝胶和层层自组装技术相比,针对生物大分子沉积技术的研究相对较少,但其为纺织材料阻燃整理提供了一种新的可持续发展路线,也为织物阻燃涂层的设计提供了新思路。

微胶囊化聚磷酸铵阻燃硅橡胶的研究

以酚醛树脂为囊材,采用物理包覆法制备了微胶囊化聚磷酸铵(MCAPP),并将MCAPP用来制备无卤阻燃的硅橡胶。研究了聚磷酸铵(APP)与MCAPP对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:随着MCAPP的添加量增加,硅橡胶的阻燃性能增加,而硅橡胶的拉伸强度下降。当100份硅橡胶中添加40份MCAPP时,硅橡胶的氧指数(LOI)为33%;与添加APP阻燃的硅橡胶相比,添加MCAPP阻燃的硅橡胶的拉伸强度提高了41.6%,而且氧指数也提高了6.5%。

EG阻燃热固性聚苯乙烯泡沫保温板的性能

以可发性聚苯乙烯(EPS)为基材,利用酚醛树脂(PF)作为包覆剂,可膨胀石墨(EG)作为阻燃剂,利用包覆法,制备了一种无卤环保、阻燃性能好、力学性能优良的热固性PS外墙泡沫保温板。研究了PF与EG对EPS保温板阻燃及力学性能的影响,探究了阻燃机理。结果表明,使用PF作为包覆剂制得的EPS/PF泡沫保温板力学性能尤其是压缩强度明显提高,当PF用量为90份时,LOI值可由18%提升至27.9%;阻燃剂EG的加入,使得保温板的阻燃性能及压缩性能进一步提高,当添加4份的EG时,保温板的压缩强度最高,LOI值达到了29.4%,垂直燃烧等级达到V–0级,残炭率由纯EPS的10%提高到50%。

热固性树脂基防火涂料的研究

讨论了不同单组分树脂基体和树脂复配体系以及树脂用量对防火涂料性能的影响。确定以不饱和聚酯树脂和环氧树脂为树脂基体,以聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇为防火助剂,辅以填料和其他助剂,配制膨胀型防火涂料。实验结果表明,当树脂基体的质量分数为28%,涂层厚度为1.90 mm的条件下,涂料的防火性能最好,耐燃时间超过210 min。

溴碳环氧无溶剂防火防腐地坪涂料的研制

以四溴双酚A与环氧氯丙烷通过逐步聚合得到四溴双酚A溴碳环氧树脂(TBA);以TBA树脂为成膜物质,与活性稀释剂、颜填料、助剂等复配得到地坪涂料A组分,以脂环胺固化剂为B组分,以Mannich碱DMP-30固化促进剂为C组分,n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶1∶0.01复配得到常温固化的三组分无溶剂防火防腐地坪涂料。以TG、FT-IR、SEM对产物的热性能、化学结构和涂层表面结构进行了表征,研究了影响地坪涂料性能的主要因素。

环氧树脂改性水性聚氨酯阻燃涂料的研究

以E-44环氧树脂改性水性聚氨酯为基料,三聚氰胺、季戊四醇为阻燃剂,制备了一种阻燃涂料。测试了该涂料的附着力、耐水性、吸水率、阻燃性及热失重。结果表明,改性后涂料的涂膜附着力达到1级,耐水时间为240h,吸水率16.5%,阻燃时间可达10min以上,耐高温及阻燃性能明显提高。

磷腈阻燃剂对不饱和聚酯树脂包覆层性能影响

以不饱和聚酯树脂为基体,添加磷腈阻燃剂六(4–羟甲基苯氧基)环三磷腈,研究磷腈阻燃剂对不饱和聚酯树脂包覆层力学性能、耐烧蚀性能、热稳定性能的影响,同时考察了磷腈阻燃剂对于包覆层浆料工艺性能的影响。结果表明,随着磷腈阻燃剂含量增加,浆料黏度急剧升高,工艺性能变差;当磷腈阻燃剂含量为8份时,不饱和聚酯树脂包覆层的拉伸强度降低至14.1 MPa,而断裂伸长率达到最大值,为31.0%,继续增加磷腈阻燃剂含量,拉伸强度没有显著变化,而断裂伸长率显著降低;热重分析结果表明,当磷腈阻燃剂含量为8份时,包覆层在450℃时的残炭率从纯不饱和聚酯树脂的6.3%提高至25.3%;耐烧蚀性能分析结果表明,包覆层的线烧蚀率随磷腈阻燃剂增加明显下降,当磷腈阻燃剂含量达到40份时,包覆层的线烧蚀率从纯不饱和聚酯树脂的0.75 mm/s降为0.36 mm/s,降幅达52%。

硅溶胶改性水性超薄型钢结构防火涂料的研究

以过硫酸铵为引发剂,OP-10为乳化剂,在聚乙烯醇保护下,用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯进行共聚,合成乳液型丙烯酸酯树脂,并用红外光谱表征。用磷酸、五氧化二磷、季戊四醇反应生成的酯型中间体与三聚氰胺混合,制得膨胀型阻燃剂,用红外光谱表征并对其进行热重分析。用自制膨胀型阻燃剂与乳液型丙烯酸树脂及少量硅溶胶按一定比例混合调匀,制备超薄型钢结构防火涂料,根据国家标准对涂料性能进行检测,其基本性能达到防火涂料要求。

蜜胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵/三聚氰胺/硼酸锌复合阻燃剂对环氧树脂胶黏剂阻燃性能的影响

以蜜胺甲醛树脂包覆聚磷酸铵(MFAPP)、三聚氰胺(MEL)、硼酸锌(ZB)配置成复合阻燃剂加入到聚氨酯增韧的环氧树脂中,再加入固化剂聚酰胺9010(PA),制备出阻燃环氧树脂胶黏剂。通过氧指数和力学性能测试研究了材料的热稳定性和力学性能。通过扫描电镜和拉曼光谱研究了阻燃胶黏剂的成炭情况。结果表明,当复合阻燃剂加入环氧树脂胶黏剂中质量分数达到25%时,极限氧指数从19.5%提高到30.9%,垂直燃烧效果通过UL-94 V-0级,剪切强度为29.2 MPa,总热释放量(THR)和总烟生成量(TSP)显著降低。

聚氨酯防火涂料阻燃性能的研究

本研究以聚氨酯树酯为研究对象,生产出高效膨胀型聚氨酯防火涂料,采用美国阿特拉斯(ATLAS)公司生产的HRR3热释放率系统,配合国产HC2氧指数测定仪、XSHF1防火涂料(小室法)等先进阻燃检测设备,按照美国航空标准(FAA)要求测试试样。分析并研究它们的阻燃机理,为发展木质材料阻燃技术打下基础。