无卤阻燃ABS复合材料制备与阻燃性能

以齐聚磷酸酯(bdp)作为添加型阻燃剂制备了阻燃pc/abs塑料合金,采用锥形量热仪(cone)、扫描电镜(sem)及热裂解-气相/质谱法(py-gc/ms)等对材料的燃烧性能和阻燃机理进行了研究。结果表明,阻燃剂bdp对pc/abs有良好的阻燃效果;bdp的加入使pc/abs燃烧残留物上产生大量的致密微孔,同时由py-gc/ms分析表明bdp的加入降低了pc/abs可燃性降解产物的生成,裂解产物中含有三苯基磷酸酯(tpp),说明bdp在塑料合金降解过程中分解生成tpp发挥阻燃作用。

采用氮磷膨胀型阻燃剂fp-2200制备了无卤阻燃聚丙烯(pp)材料,研究了阻燃剂含量对pp阻燃性能的影响。通过垂直燃烧试验、热失重、高压毛细管流变仪、拉伸实验及成膜性测试对阻燃pp材料进行表征。垂直燃烧实验中,阻燃pp材料有焰燃烧时间随着阻燃剂含量的增加而明显降低,且熔融滴落现象也有所改善。加入线型低密度聚乙烯可提高无卤阻燃pp/fp-2200材料的成膜性及韧性。

以膨胀石墨（eg）分别和三聚氰胺（ma）或磷酸三乙酯（tep）组成2种无卤复合型阻燃剂，用于聚氨酯硬泡的阻燃。结果表明，每100份聚醚多元醇，当eg用量均为10份，第二种阻燃剂ma或tep添加量为15～25份时，所得的聚氨酯硬泡的氧指数可提高至27．0～29．7，说明复合阻燃剂使聚氨酯硬泡的阻燃性能明显提高；密度约为45ks／m^3的阻燃聚氨酯硬泡的压缩强度在192～252kpa范围，与未阻燃聚氨酯硬泡相比有所下降;导热系数在21．2—22．5mw／（m·k）范围。

通过非等温热失重方法对无卤阻燃剂双酚a双磷酸二苯酯(bdp)和sb2o3及其复配体系,以及采用该类阻燃剂的聚碳酸酯(pc)/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(abs)合金的热分解行为进行了研究;同时,对采用该类阻燃剂的pc/abs合金的力学性能、阻燃性能进行了研究,并通过扫描电镜对加入bdp的pc/abs合金的微观结构进行了研究。结果表明,bdp/sb2o3为7/3、质量分数为10%时,合金的综合性能优良,氧指数达到29.5%,缺口冲击强度达到84.23kj/m2;bdp对pc/abs合金具有一定的增容效果。合金可用于汽车行业、电子电器等行业。

采用熔融共混法制备了无卤阻燃低密度聚乙烯(ldpe/fr)复合材料。通过极限氧指数仪和毛细管流变仪等考察了ldpe/fr复合材料的阻燃性能和流变性能。结果表明:随着阻燃剂添加量的增加,ldpe/fr的阻燃性能逐渐提高,当阻燃剂的质量分数为25%时,阻燃体系的极限氧指数达28.3%;ldpe/fr熔体的表观黏度随着阻燃剂添加量的增加以及剪切速率的提升而降低,其非牛顿指数为0.42~0.70,属于典型的假塑性流体。

研究了不同配比的红磷阻燃母料(rpm)与氢氧化镁(mh)协同阻燃高抗冲聚苯乙烯(hips)体系的阻燃性能和机械性能。并选取最佳红磷阻燃母料与氢氧化镁的配比,再分别与其他无卤阻燃剂如酚醛树脂、氧化锌、氰尿酸三聚氰胺盐、有机纳米蒙脱土复配来共同阻燃hips,并分别对其体系的机械性能和阻燃性能进行了研究。结果表明,在rpm/mh质量比为1,总质量分数为30%时,与7%的酚醛树脂或有机纳米蒙脱土复配,都可以使阻燃hips材料达到1.6mmul94的v-1级。

将氢氧化镁/红磷/乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)体系作为无卤阻燃材料主体,通过加入蒙脱土(mmt)和耐辐射助剂共混制备复合材料,以减小红磷用量,降低成本,增强材料的阻燃性能和耐辐射性能。重点考察了蒙脱土对复合材料的拉伸性能、阻燃性能、加工流动性的影响。另一方面,研究了双酚类抗氧剂对材料耐辐射性能的影响。结果表明,材料的拉伸性能、阻燃性能、耐辐射性能达到核电站线缆要求。

本文以苯并恶嗪树脂与含磷环氧树脂复合作为基体树脂，外加磷酸类阻燃剂，以kh平纹玻璃布作为增强材料，制备了一种新型无卤阻燃覆铜板，该覆铜板的玻璃化转变温度为160℃，加强耐热性pct(2atm水蒸气处理2小时后，经288℃浸锡)试验达到385秒，径向弯曲强度为630．6mpa，阻燃性达到ul94v0级，

本文以苯并噁嗪树脂与含磷环氧树脂复合作为基体树脂，外加磷酸酯类阻燃剂．以kh平纹玻璃布作为增强材料，制备了一种新型无卤阻燃覆铜板，该覆铜板的玻璃化转变温度为160℃．加强耐热性pct(2atm水蒸气处理2小时后，经288℃浸锡)试验达到385秒．径向弯曲强度为630．6mpa，阻燃性达到ul94v0级。

使用电子加速器辐照制备了由聚烯烃弹性体(poe)、三元乙丙橡胶(epdm)、硅橡胶(siliconrubber)和氢氧化镁混炼而成的无卤阻燃绝缘材料,研究了配方对共混体系力学性能、阻燃性能、电性能等的影响。探索了力学性能与吸收剂量之间的相关性,研究了含硅体系与含硅磷体系各自的阻燃机理。发现拉伸强度与凝胶含量无直接对应关系,屈服强度与凝胶含量在一定剂量范围内有良好的对应关系;硅橡胶的加入可促进体系成炭,硅橡胶与红磷有协同阻燃作用。

以云母纸为介电材料,聚酰亚胺薄膜和玻璃布为增强材料,改性有机硅压敏胶为胶粘剂制备了耐高温无卤阻燃绝缘多层复合材料。测试结果表明,多层复合材料具有良好的绝缘性能、阻燃性、拉伸强度和柔软性,且温度对其绝缘性能影响较小,在200℃时仍具有较高的绝缘性能,可广泛应用于绕包绝缘、衬垫绝缘和填充绝缘等绝缘制品领域中,赋予电气设备良好的可靠性和安全性。

以双三羟甲基丙烷、三氯氧磷、三聚氰胺为原料,合成膨胀型阻燃剂双三羟甲基丙烷双磷酸酯三聚氰胺盐。主要考察了原料配比、反应温度及反应时间的影响,结果表明,配比为4∶1,反应温度为70℃,反应时间为5h时,可得中间体收率超过95.0%,产物阻燃效果好。产物用红外光谱定性检测。

在制备注塑级木塑复合材料(wpc)的基础上,采用磷系/氢氧化镁阻燃体系对wpc进行阻燃改性。通过物理性能对比、阻燃性能测试、炭层表面形态分析、热失重分析以及烟密度测试等对所制备wpc进行表征。结果表明:当磷系/氢氧化镁阻燃体系的用量为30%时,其阻燃等级能达到ul94v-0级(1.5mm),且其他性能保持较好;炭层表面的致密性及残炭率一定程度上决定wpc的阻燃性能;相对于溴-锑阻燃wpc,用磷系/氢氧化镁阻燃体系所制备的wpc属于低烟无卤阻燃复合材料。

研究了阻燃剂磷酸三苯酯(tpp)、增容剂对pc/abs共混合金性能的影响。结果表明,tpp可显著提高pc/abs合金的阻燃性能,mbs可改善体系的力学和加工性能;当pc∶abs=3∶1时,在体系中加入10.5%的tpp,并配以5%的mbs及适量其他助剂,可制得阻燃等级为v-0级且力学性能优良的无卤阻燃pc/abs合金,可满足电子电气产品的应用要求。

结合飞机使用的聚碳酸酯(pc)及pc/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(abs)合金,综述了2000年以来国内外有关pc、pc/abs合金用无卤阻燃剂的研究进展,包括含磷阻燃剂、含硅阻燃剂、含硫阻燃剂和纳米阻燃技术等,介绍了它们的阻燃效果和阻燃机理等。指出采用含硅阻燃剂阻燃飞机部件用pc及pc/abs合金是必然趋势。

综述了近年来国内外pc/abs合金无卤阻燃改性的研究进展。介绍了pc/abs合金体系无卤阻燃剂的分类、阻燃机理及存在的一些问题和解决方法。重点阐述了有机磷系阻燃剂及其对pc/abs合金的阻燃性能、热分解和力学性能等的影响,并指出了今后的研究重点和发展方向。

以双酚a双(二苯基磷酸酯)(bdp)和全氟丁基磺酸钾(ppfbs)为阻燃剂,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(mbs)为增容增韧剂;采用熔融共混挤出的方法,通过调节聚碳酸酯(pc)的含量,制备高耐热无卤阻燃聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)合金。结果表明,当质量分数8%的bdp和0.05%的ppfbs复配时,材料的阻燃等级可以达到2.0mmv-0;pc含量为85%时,材料的热变形温度可以达到102.5℃,同时,具有优异的力学性能。

以聚碳酸酯(pc)为耐热树脂,磷酸酯为阻燃剂制备无卤阻燃丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯塑料(acs)/pc合金,研究了acs与pc的质量比、磷酸酯用量、增容剂用量等因素对阻燃acs/pc合金综合性能的影响。结果表明,当acs与pc的质量比为75∶25时综合性能最优;增容剂马来酸酐接枝(丙烯腈/苯乙烯)共聚物(as-g-mah)可以有效提高缺口冲击强度;磷酸酯与acs存在协同增效作用,相对于阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料/pc合金,阻燃acs/pc合金的磷酸酯用量大幅下降。

采用分子筛与磷酸酯类阻燃剂(p-2)复配制备了高耐热、无卤阻燃聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(abs)合金。研究了4a分子筛、13x分子筛与p-2复配对pc/abs合金阻燃性能、力学性能、热稳定性能的影响。结果表明,分子筛与p-2的复配能有效地缩短pc/abs合金余焰燃烧时间;分子筛使pc/abs合金体系的韧性降低,刚性提高,耐热性能提高;p-2与经偶联剂处理的4a分子筛复配而成的阻燃剂的性能较好。

低危害性阻燃电缆料具有阻燃、低烟、低卤化氢释出等特性，代表着阻燃电缆料的发展方向。本文着重讨论无卤、低卤阻燃电缆料的制备。

对以pp/eva为基材的膨胀型无卤阻燃聚烯烃电缆材料的制备工艺及配方进行了探讨,并对其进行了性能表征,找出了合适的阻燃配方及工艺。氧指数测试结果表明,经过阻燃后氧指数已提高到29.3以上;水平垂直燃烧结果表明,燃烧等级已达到ul94v-0级;力学性能测试表明,拉伸强度为15.26mpa,断裂伸长率为641.8%;tg测试表明,700℃时,残炭量为18.0%左右;锥形量热仪分析表明,点火时间达到29s,最大热释放速率降到393kw/m2。

研究氢氧化铝(ath)对聚氯乙烯力学性能的影响,并在此基础上研究硼酸锌(zb)对无卤阻燃聚氯乙烯体系的力学性能、阻燃性能以及电学性能的影响。结果表明:随着硼酸锌的加入,体系的力学性能先提高后降低,硼酸锌与ath有协同阻燃抑烟作用,体积电阻率在整个过程中呈下降的趋势。