聚酰亚胺/超高分子量聚乙烯纤维混杂增强复合材料防弹性能

针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强防弹复合材料背部凸起(BFS)较高的不足,本研究充分利用聚酰亚胺(PI)纤维耐高温、高模量的优势,制备了一系列PI和UHMWPE纤维混杂复合材料靶板,研究了混杂靶板的铺层结构和混杂比例对比吸收能(SEA)值和背部凸起(BFS)值的影响,分析了混杂靶板防护作用机制。结果显示:PI纤维的使用可以在不影响SEA值的情况下有效限制BFS值,其中两极铺层结构(H3、UHMWPE/PI)和夹芯铺层结构(H4、PI/UHMWPE/PI)表现出混杂正效应,两种结构的SEA值和BFS值分别可达193.2 J·m^(2)/kg,17.40 mm和208.9 J·m^(2)/kg,17.77 mm,表现出优异的防弹性能。

二乙基次膦酸铝/淀粉阻燃聚乳酸的研究

采用二乙基次膦酸铝(Al Pi)和淀粉复配对聚乳酸(PLA)进行阻燃改性。结果表明,阻燃剂质量分数为20%(Al Pi/淀粉质量比1/3)时,样品在垂直燃烧测试中达到UL94 V-0等级,极限氧指数(LOI)提高到25.2%。通过热重分析和热分解固相产物的红外光谱分析可知,该体系的阻燃机理还是以气相阻燃机理为主。淀粉的加入对PLA力学性能影响较大。

聚合物表面光化学改性研究进展

聚合物表面改性是提高聚合物制品性能,拓展其应用范围的重要手段;而光化学改性是其中广泛应用的方法之一。文中以笔者实验室近年的研究为基础,结合这一领域国内外的重要研究成果,概述了通过在聚合物表面实施光感应CH键转换反应引入单层官能团、聚合物接枝链及构筑三维微/纳结构的一些新方法,重点介绍了相关方法涉及的反应机理及代表性的应用成果,并对今后的发展前景予以展望。

尼龙66织物的不熔融阻燃整理

通过后整理工艺,将硫脲(TUR)和氨基磺酸胍(GAS)组成的复配阻燃液浸轧到尼龙66织物中,以赋予织物阻燃和抗熔滴性能;并采用氧指数仪、垂直燃烧测试仪和锥形量热仪对处理后的织物样品进行阻燃性能表征。当阻燃液质量分数为20%,硫脲和氨基磺酸胍的配比为4∶2时,处理后样品的阻燃性能最佳,其氧指数值从20.3%提高到30.4%,损毁长度由15.9 cm降至6.8 cm,续燃时间由79.0 s降至0 s,无熔滴现象,热释放速率峰值由436.4 k W/m2降为321.9 k W/m2。分析表明,硫脲和氨基磺酸胍在尼龙66织物阻燃中存在明显的协同效应,两者均主要在气相中发挥作用,硫脲和氨基磺酸胍受热分解,可释放出大量含硫和氮的不燃气体,稀释燃烧区的可燃气体和氧气,从而促进火焰熄灭。

尼龙66的阻燃水溶胶整理

采用丙烯酰胺(AM)-乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)水相共聚包裹阻燃剂的方法制备阻燃水溶胶体系,并用浸轧法对尼龙66织物进行整理。研究了AM、VTMS用量及阻燃剂配比对水溶胶体系成胶能力和阻燃性能的影响,并研究了VTMS对改性织物力学性能及耐水洗性能的影响。试验结果表明,阻燃尼龙66织物的燃烧性能明显提高,并具有较好的耐水洗性。

磷酸二氢钾插层改性高岭土复合物的制备与表征

实验制备了磷酸二氢钾插层改性高岭土用于新型复合阻燃材料。首先以二甲基亚砜(DMSO)为前驱体,采用超声法制备了高岭土-二甲基亚砜(K-DMSO)插层物,再将醋酸钾(KAc)取代DMSO,制备预插层体高岭土-醋酸钾(K-KAc)。最后通过第三步插层取代法,将磷酸二氢钾(KDP)引入,制备了高岭土-磷酸二氢钾(K-KDP)插层复合物,产物的插层率达到81.3%。通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对各步反应产物进行了表征。FTIR谱图显示,K-KDP在1 201cm-1出现PO的振动峰;XRD显示各步插层反应中高岭土(001)晶面特征衍射峰依次向低角度方向移动,层间距相应从0.716nm增加到1.59nm;SEM显示插层后的高岭土粒子分散更为均匀。

羟基磷灰石对聚氨酯防火涂料阻燃抑烟性能的影响

以聚氨酯(PU)清漆为基料,聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃体系,配以高温颜填料钛白粉,加入羟基磷灰石(HAP)作为阻燃抑烟助剂,制备了膨胀型聚氨酯防火涂料。通过模拟大板燃烧和建材烟密度测试仪对耐燃时间和生烟量进行了测试。利用傅里叶红外测试仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对炭层的组成和微观形貌进行了表征,并通过热重分析仪(TGA)对防火涂料的热稳定性进行了表征。结果发现,当HAP的添加量为25.0份时,阻燃和抑烟的综合效果最佳,耐燃时间在150 min以上,烟密度等级降低近13.0。

剥离改性高岭土的制备及其在PP中的阻燃应用

本实验先以二甲基亚砜（DMsO）为前驱体，采用超声法快速制备了高岭土-二甲基亚砜（K—DMSO）插层物，再将醋酸钾（KAc）取代DMSO，制备预插层体K-KAc。最后通过超声反应，得到最终产物剥离结构的高岭土分子E—K。通过红外光谱（FTIR）和X射线衍射（xRD）跟踪表征了结构的变化。E—K在PP基体中的阻燃性通过CONE数据明显表现出来，显著降低TPP燃烧过程的热及烟释放速率。