膨胀阻燃聚丙烯及其协同力学改性的研究进展

对聚丙烯(PP)进行阻燃协同力学改性一直是PP材料领域的研究热点。本文综述了近几年膨胀阻燃PP领域的研究进展,包括新型成炭剂的开发和阻燃体系改性新技术,讨论了纳米粘土、稀土元素化合物、分子筛等协同剂在膨胀阻燃剂中的阻燃效果及机理;同时介绍了膨胀阻燃PP及其协同力学改性的研究进展,包括无机刚性粒子、弹性体等不同组分对阻燃PP力学性能的影响,特别是对冲击韧性的影响,总结了PP阻燃及阻燃协同力学改性方面存在的问题,并对未来的发展进行了展望。     

膨胀型阻燃涂料的研究进展

本文综述了近年来膨胀型阻燃涂料的研究进展,从膨胀型阻燃涂料的构成(基料、膨胀阻燃体系、填料颜料、助剂)出发,详细介绍了国内外基料的研究现况;并对常用的主要膨胀型阻燃剂,包括炭化剂、脱水催化剂和发泡剂进行了总结和分类;结合国外的研究,将常用几种填料对膨胀型阻燃涂料的性能影响作了系统的总结,对阻燃协效剂和其它助剂的影响和使用情况也进行了归纳和论述,并在此基础上对未来膨胀型阻燃涂料的发展趋势提出了建议。     

阻燃改性尼龙研究进展

综述了近年来阻燃改性尼龙材料的研究成果,尤其是现今适用于尼龙阻燃的各类阻燃体系的研究现状,包括溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-氮协效膨胀型阻燃剂、无机阻燃剂以及纳米阻燃协效剂等,并展望了未来阻燃尼龙的发展趋势.卤系阻燃剂将逐渐被替代,无卤环境友好型阻燃剂和膨胀型阻燃体系是未来重点的发展方向,综合改性、复配技术的应用也是未来研究和应用的热点.     

无机阻燃剂协同阻燃聚合物研究进展

无机阻燃剂协同阻燃体系可降低阻燃剂用量,增强阻燃效果,提高聚合物的耐热性能、加工性能和机械性能,已成为阻燃技术一个重要发展方向。本文综述了无机阻燃剂间的协同阻燃体系在不同聚合物阻燃中的研究进展,对单一阻燃剂和协同阻燃体系的阻燃作用机理、阻燃性能进行了分析总结,着重阐述了铝-镁系和可膨胀石墨等协同阻燃体系,指出各体系的阻燃机理、复配比例、添加量以及协同阻燃效应,并展望了无机阻燃剂协同阻燃体系的发展趋势。     

气凝胶的阻燃改性研究进展

气凝胶由于其密度极低、孔隙率极高、导热系数极低等特点而在保温、隔热、吸附、催化等领域得到快速发展.近年来,研究者开始研究气凝胶的阻燃性能.本文综述了近年来国内外硅系气凝胶、高分子气凝胶以及碳系气凝胶的阻燃改性的研究进展,包括这三类气凝胶各自的特点、用作阻燃材料时相关的阻燃改性技术以及其对材料阻燃性能的影响.最后指出了气凝胶在阻燃领域应用的不足、需要解决的关键问题以及发展前景.     

透明聚丙烯制备工艺技术研发进展

透明聚丙烯(PP)以其优异的光学和力学性吸引了越来越多研究者的重视。本文综述了透明PP制备工艺技术的研究发展状况,重点介绍了提高PP透明性的几种途径,阐述了成核剂增透、无规共聚、茂金属催化、共混改性等研究方法和研究进展。目前,透明聚丙烯制备工艺技术以齐格勒-纳塔催化剂无轨共聚PP和添加成核剂为主,茂金属催化PP为最理想的透明材料。同时展望了透明聚丙烯制备工艺技术发展的某些可能趋势。     

聚丙烯纤维细旦、可染及功能化改性研究进展北大核心CSCD

聚丙烯(PP)纤维具有加工性能良好、比重低、几乎零吸水、耐化学腐蚀性强且易得、成本低等一系列优点,得到广泛的应用。本文结合所在课题组近年来在聚丙烯纤维领域所做的研究工作,主要介绍了细旦化PP纤维、可染性PP纤维以及抗菌PP纤维、抗静电PP纤维、抗紫外PP纤维、阻燃PP纤维等几大功能化PP纤维的研究进展,特别突出纳米技术在PP纤维可染改性和功能化方面的应用。提出了聚丙烯纤维未来将朝着高效功能化、多功能化、高性能化方向发展,有望在生物应用领域占一席之地,前景非常乐观。     

聚芳酰胺的化学改性研究进展

聚芳酰胺是一类重要的新型高性能聚合物材料,具有优良的力学性能、热稳定性以及良好的阻燃性能等。本文综述了聚芳酰胺在化学改性方面的研究进展,并对其改性效果进行了评述。同时,对该领域的前景做出了展望。     

丙烯酸改性卤锑阻燃PP的结晶形态

用双螺杆挤出机制备了丙烯酸改性Sb2O3/聚丙烯母料,并注塑成Sb2O3/DBDPO阻燃PP样条.用偏光显微镜和广角X射线研究了阻燃PP中PP的结晶形态.结果表明Sb2O3对PP结晶形态的影响不同于十溴联苯醚（DBDPO）的,根据球晶形态,Sb2O3对PP的异相成核作用比DBDPO的明显,虽然在Sb2O3/PP母料中无β球晶,但在DBDPO/PP和阻燃PP中存在β球晶.对于丙烯酸改性阻燃PP,PP的结晶形态取决于丙烯酸用量,随着丙烯酸用量增加,在高DCP用量条件下,容易形成β球晶.     

聚乙烯醇无卤阻燃研究进展

鉴于环保的压力,无卤阻燃剂逐渐替代含卤阻燃剂,用在聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)阻燃处理中。本文综述了近年来无卤阻燃PVA的最新研究进展,总结分析了无机型阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂及反应型阻燃剂对PVA的阻燃研究现状,介绍了不同类型阻燃剂的阻燃机理、优缺点以及典型阻燃剂对PVA阻燃性质和力学性质的影响;在此基础上讨论了PVA阻燃的独特性,充分利用PVA的结构特征,研制出适合PVA加工方式的阻燃剂复配配方是PVA阻燃研究的主要发展方向。     

聚磷酸铵的疏水改性及聚丙烯阻燃性能

首先以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对聚磷酸铵(APP)进行表面化学修饰,然后用水解后的正硅酸四乙酯在其表面引发原位聚合,最后用十七氟癸基三乙氧基硅烷(氟硅烷)进行外表面修饰,制备了疏水聚磷酸铵(M-APP).M-APP的静态接触角为134°,表明M-APP具有很好的疏水性.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对M-APP的结构及表面元素进行分析,结果表明,M-APP即为目标产物.将M-APP与三嗪成炭发泡剂(CFA)以质量比4∶1复配制备改性膨胀型阻燃剂(M-APP/CFA),并添加到聚丙烯(PP)中,制备阻燃PP(PP/M-APP/CFA).通过极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)研究了其阻燃性能,用热重分析(TGA)研究了材料的热降解行为,通过耐水测试研究了耐水性能,通过拉伸、弯曲和冲击强度研究了材料的力学性能,通过扫描电子显微镜(SEM)研究了改性膨胀型阻燃剂与聚合物的相容性.结果表明,当m IFR的添加量为23%时,PP/M-APP/CFA通过UL-94 V-0级,LOI值达到30.8%,且经过耐水测试后,依然能通过UL-94 V-0级,PP/M-APP/CFA的失重率仅为0.92%.在相同实验条件下,由APP制备的PP/M-APP/CFA材料在耐水测试后UL-94测试无级别,失重率达2.45%,表明APP的表面疏水改性大大提高了PP/M-APP/CFA材料的耐水性能.M-APP/CFA的加入提高了材料的热稳定性及成炭性能,燃烧时形成的膨胀炭层能很好地保护内部材料的降解和燃烧,从而提高了材料的阻燃性能.APP的改性提高了M-APP/CFA与PP的相容性,从而提高了材料的力学性能.     

大分子相容剂改性Mg(OH)2/PP阻燃材料的性能

用双螺杆挤出机熔融挤出法制备了相容剂改性氢氧化镁/聚丙烯[Mg(OH)2/PP]阻燃材料。研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MA),马来酸酐接枝(乙烯/辛烯)共聚物(POE-g-MA)和马来酸酐接枝聚醋酸乙烯酯(EVA-g-MA)3种大分子相容剂对阻燃材料的熔体流动性、结晶行为、力学性能和断口形态的影响。结果表明:相容剂PP-g-MA和POE-g-MA的加入使阻燃材料的熔体流动速率降低,PP结晶温度提高,EVA-g-MA的加入使阻燃材料熔体流动速率数提高;Mg(OH)2对PP结晶存在异相成核作用,Mg(OH)2的加入使PP的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率降低,杨氏模量提高;相容剂改性后Mg(OH)2/PP阻燃材料的拉伸强度提高,其中以PP-g-MA最为明显,而POE-g-MA则提高了阻燃材料的冲击强度。     

水滑石阻燃剂的离子改性研究进展

由于水滑石具有层板阳离子可调控、层间阴离子可交换、酸碱性等独特的性能,在医药、离子交换、催化、材料阻燃等领域备受研究者关注。特别是水滑石用作阻燃材料时,具有无卤、无毒、不产生有毒和腐蚀性气体、阻燃和抑烟性能优良等突出优点,已成为当前材料阻燃领域研究的热点。然而,水滑石也存在热稳定性较差、容易聚集、分散性较差等缺点,故国内外学者开展了一些水滑石阻燃剂改性的系列研究。本文阐述了近年来国内外学者利用Ca2+、Mg2+、Al3+等阳离子对水滑石阻燃剂进行改性,以及应用BO33-、SiO32-等阴离子对水滑石阻燃剂进行改性等方面的研究进展,并对水滑石在生物质材料阻燃、低成本水滑石阻燃剂的合成、水滑石协效阻燃剂的研究、水滑石阻燃剂工业化生产新工艺与设备、洁净化制备技术等方面的研究与应用前景进行了展望。     

表面改性氢氧化镁阻燃聚丙烯的研究进展

聚丙烯是综合性能良好的五大通用塑料之一,但是其易燃的特点限制了其在很多领域的应用。氢氧化镁(MH)作为一种环境友好型的无机阻燃剂,常被用于阻燃聚丙烯,但是未经改性的MH极性强,易团聚,与基体的相容性差,难以在聚合物基体中均匀分散,在导致阻燃效率低的同时,对复合材料的力学性能也有很大的负面影响,为提高MH在聚合物基体中的界面相容性,往往需要对MH进行表面改性。本文总结了近几年来以表面化学改性、表面接枝改性、微胶囊化改性三种方法改性的MH阻燃聚丙烯的研究进展,并对其下一步的研究方向进行了展望。     

多层次炭结构对膨胀阻燃聚丙烯性能的调控作用研究

将具有封闭空心结构的酚醛微球(HPMs)引入到聚丙烯/膨胀阻燃剂(PP/IFR)体系,燃烧时一方面依托PP/IFR形成膨胀多孔炭,另一方面通过HPMs形成空心炭微球,嵌入到前面多孔炭的骨架中,形成具有多层次孔的炭结构,从而调控膨胀炭层,进而调节材料的阻燃性能.通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)等研究了材料的阻燃性能;通过热失重分析(TGA)测试其热稳定性;采用红外热成像仪监测燃烧过程材料的表面温度,用扫描电镜(SEM)观察IFR、HPMs在基体中的分散行为及炭层结构.结果表明,少量HPMs在聚合物中分散得比较均匀.HPMs调控了膨胀炭层,使PP/IFR形成了表层炭致密,内层具有多层次孔的炭结构.这种优质的炭结构可以使样品表面温度迅速降低,从而有效提高PP/IFR体系的阻燃效率,使得PP在添加18 wt%IFR和1 wt%HPMs就可以通过UL-94 V0级别.     

阻燃聚丙烯共混体系结晶形态研究

本工作利用WAXD、DSC、PLM、PCM和SAIS等手段,对几种具有代表性的阻燃PP共混体系的结晶形态和结晶行为进行了研究。结果表明各种阻燃剂存在,对阻燃PP体系中PP的结晶形态和结晶行为有明显影响。其影响情况取决于这些阻燃剂自身的各种特性。另外,PP的结晶对某些阻燃剂的分散也有一定的影响,其结晶过程是体系中阻燃剂的一个再分散过程。     

海泡石对膨胀阻燃聚丙烯燃烧和热分解的影响

将改性后的海泡石添加到聚磷酸铵(APP)和双季戊四醇(DPER)膨胀阻燃聚丙烯(PP/IFR)体系中,采用氧指数(LOI)、热重分析(TGA)、光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、锥形量热仪(CONE)和扫描电镜(SEM)考察其对膨胀阻燃体系的催化协效作用,探讨作用机理.LOI结果表明,改性的海泡石比纳米水滑石和有机改性的蒙脱土有更好的催化协效作用.CONE数据证实,海泡石可以降低膨胀阻燃聚丙烯体系的热释放速率和总的热释放量.通过观察SEM图片发现,海泡石可以改善膨胀炭层的形貌,提高炭层的隔热隔质性能.TGA结果表明,在氮气和空气气氛下,海泡石均可以提高膨胀炭层的热稳定性,增加高温时残余物的量,其主要作用对象为APP.FTIR和XPS测试发现加热过程中海泡石可以与APP发生化学反应,形成P—O—Si键,增加了APP高温时的稳定性.     

聚氯乙烯(PVC)的阻燃与抑烟研究进展

综述了无机阻燃剂对聚氯乙烯(PVC)阻燃和抑烟性能的影响,对阻燃剂和抑烟剂作了分类介绍。重点介绍了金属氢氧化物、锑系、硼系、锡系、红磷和含锌化合物等阻燃剂,对各体系进行了比较,指出各体系的阻燃机理、添加量、以及常用的改进方法。介绍了水滑石、沸石、蒙脱土等新型无机阻燃剂,这些阻燃剂在PVC的应用中具有潜在的优势,具有添加量少、阻燃效率高的优点。阻燃剂与抑烟剂的超细化、活性化、复合化是PVC阻燃与抑烟改性的发展方向。     

水滑石阻燃剂的离子改性研究进展

由于水滑石具有层板阳离子可调控、层间阴离子可交换、酸碱性等独特的性能,在医药、离子交换、催化、材料阻燃等领域备受研究者关注。特别是水滑石用作阻燃材料时,具有无卤、无毒、不产生有毒和腐蚀性气体、阻燃和抑烟性能优良等突出优点,已成为当前材料阻燃领域研究的热点。然而,水滑石也存在热稳定性较差、容易聚集、分散性较差等缺点,故国内外学者开展了水滑石阻燃剂改性的系列研究。本文阐述了近年来利用Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)等阳离子以及BO_3~(3-)、SiO_3~(2-)等阴离子对水滑石阻燃剂进行改性等方面的研究进展,并对水滑石在生物质材料阻燃、低成本水滑石阻燃剂的合成、水滑石协效阻燃剂的研究、水滑石阻燃剂工业化生产新工艺与设备、洁净化制备技术等方面的研究与应用前景进行了展望。     

膨胀型聚氨酯防火涂料阻燃机理的研究

用自制的新型成炭剂和聚磷酸铵复配作为聚氨酯防火涂料的阻燃体系。采用热失重分析、扫描电镜、红外光谱和元素分析等手段对膨胀型聚氨酯防火涂料的阻燃机理进行了较为深入的研究．