无卤阻燃剂的制备及在PA6、PP中的应用
无卤阻燃剂的制备及在热塑性高分子材料中的阻燃应用的开题报告
无卤阻燃剂的制备及在热塑性高分子材料中的阻燃应用的开题报告一、研究背景及意义随着高分子材料在现代工业领域的广泛应用,对其阻燃性能的要求也越来越高。
阻燃剂作为一种应用广泛的功能性添加剂,在高分子材料中发挥着不可替代的作用。
常用的阻燃剂包括氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铝、磷系阻燃剂等,但由于其中含有溴、氯等卤素元素,对环境和人体健康都会造成较大的危害。
因此,无卤阻燃剂的研究与应用已成为当前热点和难点,也是一种绿色环保的重要方向。
本论文将从无卤阻燃剂的制备及其在热塑性高分子材料中的阻燃应用两个方面进行研究。
旨在为高分子材料的阻燃性能的升级和环保领域的可持续发展提供有益的指导和参考。
二、研究内容和方法(一)研究内容1. 研究无卤阻燃剂的种类、性质及其应用现状。
2. 探究无卤阻燃剂的制备方法,并对其进行适当改进和优化。
3. 研究无卤阻燃剂在热塑性高分子材料中的阻燃性能及其影响因素。
4. 分析无卤阻燃剂与高分子材料之间的相互作用机理,揭示其阻燃机制。
(二)研究方法1. 文献资料法:通过查阅相关文献来了解无卤阻燃剂的种类、性质及其应用现状,为后期研究提供基础和指导。
2. 实验法:采用常规化学实验方法和分析测试手段,对无卤阻燃剂制备、阻燃性能和机理进行研究。
3. 器械仪器法:利用各种仪器对实验样品的结构、性质和性能进行表征和分析,如傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)等。
三、预期成果1. 完成无卤阻燃剂的制备,并对其阻燃性能进行测试和分析,为其在热塑性高分子材料中的应用提供技术基础和条件保障。
2. 揭示无卤阻燃剂的作用机理和相互作用机制,为热塑性高分子材料的阻燃研究提供理论支撑和创新思路。
3. 推动无卤阻燃剂在热塑性高分子材料中的应用,为环保领域的可持续发展做出贡献。
四、研究进度安排第一年:1. 综述无卤阻燃剂的研究现状和发展趋势。
2. 选取合适的无卤阻燃剂原料,并进行相关性质测试和表征。
无卤磷氮阻燃剂的合成及在PC阻燃中的应用
1
1. 1
实验部分
主要原料 DOPO, 工业级, 山东铭杉精细化工有限公司; N P MI, 工业级 , 富阳市泰安精细化工有限公司; 四氢呋喃, 分析纯, 成都科龙化工试剂厂 ; 回收 P C 粒料 , 工业级, 浙江慈溪市桥头镇嘉禾塑
料加工厂 ; 含磷阻燃 PET , 自制; MP S, 自制。 1. 2 主要设备及仪器 红外光谱仪 , M X 1, 美国 PE 公司 ; 差示量热扫描仪 , DSC 200, 德国 Net zsch 公司; 热重分析仪 , T G 209, 德国 N et zsch 公司; 液质联用仪, Varian 1200LC/ M S, 美国 Varian 公 司; 扫描电子显微镜 , T M 1000, 日本日立公司 ; 粉碎机, DJ 04, 上海淀久中药机械制造有限公司 ; 同向双螺杆混炼挤出机, T E 35, 南京科亚公司; 立式塑胶注射成型机, P S630BM/ BK2084A/ C, 震 威立塑机械制造厂; 垂直燃烧测定仪 , CZF 1, 江苏省江宁县分析仪器 厂; 氧指数测定仪, FT A, 英国 T arlin Scientif ic 公司 ;
∀ 72 ∀
无卤磷氮阻燃剂的合成及在 P C 阻燃中的应用
阻燃剂使用, 可用于聚酯、 聚酰胺、 环氧树脂、 聚氨酯、 以及酚醛树脂等多种高分子材料的阻燃
[ 6~ 11]
拉力试验机 , L D 250, 广州材料试验机厂; 冲击试验机 , Jb 6, 吴忠材料试验机厂。 1. 3 试样制备 DOP MI 的制备: 将计量的 DOPO 和四氢呋喃溶剂 加入到四口烧瓶中 , 升温搅拌, 通 N 2 , 待 DOPO 全溶后 向体系中加入少量催化剂, 然后在一定温度下滴加由 四氢呋喃配制好的 N PM I 溶液 , 控制滴加速度。滴加 完毕后继续回流反应 2~ 3 h, 抽滤、 洗涤、 烘干后得到 细砂状白色固体 , 产率为 78. 8 % 。合成路线如式 ( 1) 所示。
无卤阻燃剂的生产工艺
无卤阻燃剂的生产工艺
无卤阻燃剂的生产工艺主要包括以下几个主要步骤和技术特点:
1. 合成阶段:
1)磷系无卤阻燃剂:利用有机或无机磷酸酯、膦酸酯或其他含磷化合物与树脂
基体进行化学反应或者物理混合,形成稳定的无卤阻燃体系。
例如,通过将二乙基次磷酸和二苯基二氯硅烷反应制备硅系磷类无卤阻燃剂。
2)氮系无卤阻燃剂:基于三聚氰胺、胍盐等含氮化合物进行改性或复合,这类
阻燃剂通常具有良好的热稳定性和协同阻燃效果。
2. 膨胀型无卤阻燃剂:
以可膨胀石墨为例,首先对天然石墨进行浓硫酸处理后水洗、过滤、干燥,然后在高温下(900~1000℃)进行膨化处理,生成具有优异阻燃性能的膨胀石墨材料。
3. 相转移催化技术:
在某些工艺中,采用相转移催化剂促进固液相之间的反应,如接枝反应,使得含氧胺类化合物能够有效地接枝到主链上,提高阻燃剂与聚合物的结合力及阻燃效率。
4. 复合配方设计:
根据不同应用场景和需求,可能会将多种无卤阻燃剂按照一定比例进行复配,以实现更好的阻燃效果和兼容性,同时考虑成本、环保和加工性能等因素。
5. 造粒与后处理:
将合成好的无卤阻燃剂与载体或分散剂混合均匀后,通过挤出、造粒等方式制成便于运输和添加的颗粒状产品,并进行必要的后处理,如冷却、筛选、包装等。
6. 质量控制与检测:
生产过程中严格控制各项工艺参数,确保产品质量稳定,同时对最终产品进行性能测试,包括阻燃性能、热稳定性、力学性能、环保指标等。
以上信息涵盖了不同类型无卤阻燃剂生产的一般流程,具体的生产工艺细节会根据所选用的原料种类和目标产品的特性有所不同。
一种无卤阻燃聚烯烃组合物及其制备方法和应用与流程
一种无卤阻燃聚烯烃组合物及其制备方法和应用与流程
无卤阻燃聚烯烃组合物是一种不含卤素的阻燃材料,用于提高聚烯烃材料的阻燃性能。
其制备方法通常包括以下几个步骤:
1. 选择合适的聚烯烃基料,如聚乙烯、聚丙烯等。
2. 添加阻燃剂。
阻燃剂可以选择生物基阻燃剂、无卤磷系阻燃剂等。
根据不同的阻燃效果要求,可以适当调整阻燃剂的添加量。
3. 添加增塑剂。
增塑剂可以提高聚烯烃材料的可加工性和柔韧性。
4. 混合均匀。
将聚烯烃基料、阻燃剂和增塑剂等原料进行充分混合,使其均匀分散。
5. 加热熔融。
将混合物加热至熔融状态,使各组分充分溶解。
6. 挤出成型。
将熔融状态的混合物通过挤出机或注塑机等装置加工成所需的形状。
无卤阻燃聚烯烃组合物可以广泛应用于建筑材料、电线电缆绝缘层、汽车零部件、电子产品外壳等领域。
其制备过程简单、成本低廉、环保性能好,因此受到越来越多领域的关注和应用。
PA6无卤阻燃剂
无卤阻燃剂
(用于PBT、PA6)
一、产品介绍:
该型号无卤阻燃剂是一种新型高效的环保P、N复合体系阻燃剂,专为玻纤增强聚酯PBT产品所设计,是与科莱恩OP 1240类似产品,其具备以下特点:
1、主要用于替代进口产品,性价比优;
2、环保无卤,符合欧盟ROHS环保要求;
3、属于P、N复合,含P量大于25%;
4、热稳定性高,阻燃效果优异,添加17-20%阻燃剂,25-30%份玻纤,可轻松达到V0(0.8-3.2MM)级;灼热丝GWFI(3.0mm) 960℃;具有CTl值约600V的良好电学性能;
5、产品用途广泛,可用于PBT、PA6等无卤阻燃改性;
6、产品制备综合性能好,制备的阻燃产品冷却后味道降低明显。
二、质量指标
外观:白色粉末
P含量:大于25%
N含量:小于15%
开始分解温度:290℃
水溶性:小于1%
三、毒性
LD50(小白鼠口服)>5000mg/kg(属无毒)
潜在致癌性:无
皮肤刺激性:无
四、应用配方参考
1、PBT阻燃
建议配方:
四、包装及贮运
内塑外编,每袋净重25KG,放置阴凉处,防止高温及接触火源,勿沾潮湿。
无卤阻燃剂的研究及在高分子材料中的应用
无卤阻燃剂的研究及在高分子材料中的应用摘要:无卤膨胀型阻燃(IFR)由于独特的膨胀成炭阻燃机理,被大量应用于聚烯烃材料,其具有高阻燃性、抗熔滴、高耐候、无卤、低烟等优点。
聚磷酸铵(简称APP)作为主要酸源应用于膨胀型阻燃剂复配。
但APP耐水性差,易吸潮水解,因此其在加工过程中有水滑,高温高湿析出,产品浸水后阻燃性能下降明显的缺点。
新无卤膨胀型阻燃体系在阻燃机理上建立了分阶段阻燃模型,前期气相阻燃为主,后期以传统的IFR凝聚相形成致密炭层,避免了不同阻燃机理的相互干扰。
新阻燃体系阻燃效率高,气相和凝聚相相互协同改善了薄壁制品滴落性,解决了玻纤增强体系的“烛芯”效应,同时应用热塑性弹性体具有相容性好,阻燃性佳,稳定通过VW-1测试的优点。
关键词:无卤阻燃剂;高分子材料引言高分子材料是由称为单体的重复单元构成的长链分子,与钢铁、木材和水泥一起被认为是促进社会生产力发展的新型材料[1-2]。
高分子材料具有易加工性、柔韧性、抗疲劳性、可生物降解性、质量轻、优异的减震性能、生产成本低以及高介电常数和机械强度等特点,广泛应用于航空航天、电子工业、生物医学以及汽车等行业[3-4]。
但大多数的高分子材料具有易燃性,具有火灾危险[5]。
阻燃剂能够赋予合成材料自熄性、难燃性和消烟性,因此成为高分子合成材料开发和应用的重要助剂之一[6]。
由于含卤阻燃剂的阻燃效率较高,可通过抑制点燃和减慢火焰蔓延来发挥作用。
然而,含卤阻燃剂在燃烧过程中易排放有毒气体和烟雾,释放酸性烟气,因此,需要开发无卤阻燃剂[7]。
基于此,本研究针对磷系阻燃剂、氮系阻燃剂以及硅系阻燃剂的研究进展情况、阻燃机理和未来的发展趋势做出简要介绍,以期为相关研究提供参考。
一、磷系阻燃剂磷系阻燃剂可分为两种:无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
无机磷系阻燃剂主要有聚磷酸铵、红磷和三聚氰胺盐等,有机磷系主要有磷酸酯类阻燃剂、磷腈类和磷杂菲化磷系阻燃剂的阻燃机理主要是凝聚相阻燃和气相阻燃,具体过程是在材料燃烧时通过磷系化合物的热分解,并且产生水气、磷酸、偏磷酸和PO·等活性自由基,能够有效降低燃烧周围的温度,产生的水蒸气或一些惰性气体还能稀释周围的助燃和有毒气体;产生的磷酸和偏磷酸能够附着在材料的表面,起到阻隔的作用,同时还可以作为酸源来促进成炭;活性游离基还能够阻断气相中的燃烧链式反应从而阻止燃烧。
尼龙6对聚丙烯协同无卤阻燃作用研究的开题报告
蒙脱土/尼龙6对聚丙烯协同无卤阻燃作用研究的开题报告一、研究背景随着现代化建筑和电子信息技术的快速发展,聚合物材料在人们日常生活和各行业中应用越来越广泛,但由于其易燃、有毒等特性也带来了一定的安全隐患。
因此,阻燃材料的研发成为一个十分重要的方向。
目前,阻燃技术主要分为添加型和协同型两种。
添加型阻燃剂在材料制备过程中加入,在发生火灾时分解并吸收释放出来的热量,从而抑制火势扩散;而协同型阻燃剂则是将两种或多种不同的阻燃剂进行复合,以增强阻燃效果。
二、研究内容及目的本文针对蒙脱土与尼龙6协同无卤阻燃材料的相关领域展开研究。
具体内容如下:1.选定蒙脱土和尼龙6作为研究对象,通过变量实验设计方法研究不同比例下的蒙脱土和尼龙6协同无卤阻燃效果;2.通过热失重分析、热重分析和SEM等仪器对材料进行性能测试和表征,探究协同无卤阻燃剂的加入对材料性能的影响;3.总结对比添加型和协同型阻燃剂的阻燃效果,找出蒙脱土/尼龙6协同无卤阻燃材料的特点和优势。
研究目的旨在为该领域的阻燃技术提供新的理论和实践依据,提高材料安全性。
三、研究方法与技术路线1.材料制备:采用熔融共混法,将蒙脱土与尼龙6按照一定的比例混合,并加入无卤阻燃剂,在混合中加入助剂和稳定剂,均匀混合后通过注塑成型获得目标材料。
2.性能测试:利用热失重分析仪对合成材料进行热稳定性测试,利用差示扫描量热仪测试其热重降解的温度和反应热;同时,用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌和组织结构。
3.数据分析:采用多元回归分析方法,对研究的数据进行综合分析,并通过对比其他阻燃剂的效果,总结研究结果及对材料的改良工作。
四、研究意义本文的研究结果对提高现代化建筑、电子信息等领域聚合物材料的安全性以及改善人们的生产生活环境具有重要意义。
本研究具有一定的创新性和应用价值,并可为该领域的后续研究提供参考。
一种新型无卤阻燃剂在聚丙烯材料中的应用
区2 0 0 ℃ ,五 区 1 9 0 ℃ ,机 头 1 8 0 ℃。将 共 混 样 品
用X L B ~型 平 板 硫 化 机 于 2 0 0 ℃下 压 片 ,预 热 6
mi n ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ表压 1 0 MP a下热压 6 mi n 。自然冷却 ,裁剪
仪 ,N E T Z S C H T G 2 0 9 F l ,德国。
命 财 产安 全具 有 重要 的意 义 ,同 时具 有 广 阔 的市
场 空 间。我 们 实验 室 过去 已研 究 开发 出多 种聚 烯 烃 用 无 卤阻燃 剂 ,部 分 阻燃 剂 已实 现 了工 业 化 , 供 应市 场 。例 如 ,我 们开发 成功 的 XR一 6 0型 无 卤
剂的高 ,但成本有 了较大 的降低 。
1 实验部分
1 . 1主要原料与设备
磷 氮低 聚物 无 卤 阻燃 成炭 剂 P T P E , 自制 ;聚
重要 领 域 ( 如 电子 电 器 、电线 电缆 、 日用 消 费用
品 、装饰 及服 装 等 )的 应 用受 到 了限制 ,特 别是 近 年 来 由高分 子材 料 着 火 引发 的 重特 大 火 灾所 造
标准 A S T MD 2 8 6 3测 定 对 阻燃 样 品进 行 测 试 。垂
直 燃 烧 测 试 ,用 C Z F 一 2型 垂 直 燃 烧 仪 根 据 标 准 AS T MD6 3 5 测定程序对阻燃样 品进行测试 。
全球产 量最大的 通用树 脂之一 ,被广 泛用于 包装 、
纺织 品、建 材 、 电子 电器等 很 多 行 业 。聚 丙烯 材 料 的极 限氧指数 ( L O I )仅为 1 7 . 4 ,属易燃材 料 , 且燃 烧 时 产 生大 量 熔 滴 ,不 易熄 灭 ,使 得 在一 些
PA增强PP无卤阻燃的研究
PA增强PP无卤阻燃的研究(转载)聚丙烯(PP)具有绝缘性好、耐热性好、密度小等优点,在电子、化工、机械、建筑、汽车、电器绝缘材料等行业中被广泛使用。
但PP是碳氢类材料,属易燃材料,其氧指数(LOI)为1714%~1815%左右,低于空气中的氧浓度21%,且燃烧时产生大量的熔滴,极易传播火焰,致使PP在许多领域的应用受到限制[1]。
目前,无卤或低卤化、抑烟低毒化和复配高效阻燃化已成为阻燃剂开发应用研究领域的前沿课题。
将Mg(OH)2与红磷复配,利用各自作为阻燃剂的特点,可以使二者自身的作用更能充分发挥,能够体现协同阻燃效应。
在聚合物中添加大量的阻燃剂制得高阻燃性能的复合材料,但在阻燃性能得到改善的同时却对材料的机械性能损失太大,如强度。
尼龙6(PA6)具有拉伸强度和冲击强度高等优点,与PP形成合金可改善PP的力学性能;并且红磷与Mg(OH)2复合阻燃剂可增大PA6的剩炭率[2],具有良好的协同阻燃作用。
本文通过在红磷与Mg(OH)2复配阻燃聚丙烯体系中添加适量的PA6,制备了力学性能、热稳定性和阻燃性能均优的复合材料。
1 实验部分1.1 实验原料聚丙烯(PP):T30S,新疆独山子石化公司;尼龙6(PA6):1013B,日本宇部;PP-g-MAH:CMG9801,上海日之升;微胶囊包覆红磷母粒:MRP,磷质量分数50%,;活性氢氧化镁:5μm。
1.2 主要仪器与设备同向双螺杆混炼挤出机:TSE240A,南京瑞亚高聚物设备有限公司;塑料注塑成型机:CJ80MZ2NCⅡ,震德塑料机械厂有限公司;液晶式摆锤冲击试验机:ZBC24B,深圳市新三思计量技术有限公司;微机控制电子万能试验机:WDW210C,上海华龙测试仪器公司;氧指数测定仪:JF23,南京市江宁区分析仪器厂;热重分析仪:TGA2Q50,美国TA公司。
1.3 样品制备按配方将PP、PP2g2MAH、PA6、红磷母粒和活性氢氧化镁经充分混合后在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒,机头温度为225℃,螺杆转速为200r/min。
PA6玻纤增强无卤阻燃剂HS-PNP-A
PA6玻纤增强无卤阻燃剂HS-PNP-A(替代OP1311)HS-PNP-A,为本公司最新开发的一种高性能环保型无卤阻燃剂,符合ROHS要求。
本产品为氮磷大分子结构,,并结合纳米嵌入分散技术,在透明材料中显示惊人的分散性,能保有部分材质原有的透明度,与材料有极好的相容性,具有优异的分散性,磷氮含量高,对产品机械性能影响极小,不会产生吸潮现象,表面不粘滑,阻燃性能优异,热稳定性好,在燃烧过程中产生膨胀碳层达到隔热、隔氧、防止表面火焰进一步扩散,达到防火、阻燃作用,并且低烟、无毒、无熔滴,是一种理想的高效的环保型阻燃剂,可以代替进口同类产品。
一、产品物性:外观形状:白色细微粉末磷含量:>19% 氮含量:>22% 分解温度(℃)>293溶解度:不溶于水。
残余水份% <0.15 平均粒径<10um二、产品特点:1、本产品为白色粉末状膦氮系膨胀型阻燃剂.;具有低烟、密度低等优点。
2、环保无卤,符合欧盟ROHS标准,3、热稳定性高,完全满足PA6的成形加工温度要求,4、阻燃效果优异。
三、应用建议1、开包后建议尽快使用,否则建议使用前120℃烘2小时。
2、建议加工前预干燥树脂,使树脂中含水率必须低于0.5%,防止树脂因高温水解而引起颜色变化。
3、建议中段加入阻燃剂,以尽量排出树脂中的残余水份。
4、使用时要保证阻燃剂的充分分散,同时保持一定的真空度。
5、使用中不能接触卤素阻燃剂,以防产品有颜色变化。
6、该阻燃剂最适于剪切力弱一些的设备(如:剪切块角度30°或45°),可使产品具有更好的机械性能和良好的外观。
三、应用参考配方:1、配方:PA6 55% 玻纤25% 阻燃剂25%加工温度:220-230℃性能:UL94V-0级(1.6mm) 拉伸强度130mpa 弯曲强度160mpa 无缺口冲击强度342、配方:PA6 49% 阻燃剂21%-22% 玻纤30%加工温度:210-230℃性能:UL94V-0级(1.6mm) 拉伸强度146mpa 弯曲强度194mpa 缺口冲击强度10.3 弯曲模量86993、表面非常光滑。
无卤膨胀阻燃PP/PA6合金性能研究
关 键 词 : 聚 丙 烯 / 龙 6 合 金 膨 胀 阻燃 剂 层 状 复合 金 一 氢 氯 化 物 尼
Pr p r is0 P/ A6 Al y fHa o e - e n r me c n o e te fP P l s0 l g n Fr e I tu s e t o
p ln P / o y mie 6( ye e( P) p la d 一 PA6 l y ssu id )al swa t de .Th y tm sc mp u d d wi m— o e s se wa o o n e t a h
mo i m o y h s h t ( P) n u p l p o p a e AP ,me a i e( A)a d l y r d d u l y r x d LDH) Th lm n M n a e e o b e h d o i e( . e
F a e Re a d ntS s e l m - t r a y t m
Xi ng H u o i Xu Guo hi z
( p rme t f aeil c n ea dE gn eig B in c n lg n De at n tr i c n n ie r , e igTeh oo ya d oM aS e n j
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20 07 年 第 19 卷 第 1期
M 0ERN PLAS CS PROCESS NG TI I AND APPLI CAT1 0NS
PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题
PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题Post By:2010-12-2 14: 50:33PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题PP、PE、EVA、TPE聚烯烃无卤阻燃剂阻燃机理及配方和应用中常见问题1、P-N系膨胀型阻燃剂的阻燃机理一般包括三部分,即碳源(常为多羟基化合物,如季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵,即APP)及发泡剂(如三聚氰胺),它们是通过下述相互作用而形成炭层的:? ①在较低温度(150℃左右,具体温度取决于酸源和其他组分的性质)下,有酸源产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸;②在稍高于释放酸的温度下,酸与多元醇(碳源)进行酯化法反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂,加速反应进行;③体系在酯化反应前或酯化反应过程中熔化;④反应过程中产生的水蒸气和气源产生的不燃性气体使已处于溶融状态的体系膨胀发泡。
与此同时,多元醇和酯脱水炭化,形成无机物及炭残余物,且体系进一步膨胀发泡;⑤反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多孔泡沫炭层。
2. P-N系膨胀型阻燃剂由三部分组成,(1)酸源:提供酯化反应所需的酸;(2)碳源:提供酯化反应所需的羟基或者其它基团的物质;(3)气源:提供体系膨胀发泡所需要的气体。
3..为什么某些P-N系阻燃剂挤出过水槽的时候条子容易粘水?条子容易粘水是由于阻燃剂的部分组份水溶性比较好,通过螺杆机出口的时候,温度比较高的条子接触到冷水槽,粉体容易析出,所以阻燃剂里面成份必须是难溶水的。
而我公司EPFR-100A与EPFR-100C阻燃剂应用于PP中,不会出现上述条子粘水现象。
4.为什么不同的PP加入相同的份数阻燃剂存在阻燃效率的差异?由于PP基体的不同,如均聚PP和共聚PP,由于其内部烯烃含量的不同,这是因为共聚PP里面有PE 侧链,PP中的H原子比PE中活性大;PP比PE燃烧热小,与阻燃剂一开始共同起作用,PE分解温度高,后面才起作用;PP基材分解温度在227-247度之间,而PE在335-450度之间,阻燃剂分解温度在260度,PP与阻燃剂匹配性更好。
无卤阻燃剂在塑料中的应用
无卤阻燃剂在塑料中的应用
无卤阻燃剂应用在塑料阻燃中能有效的起到阻燃的效果。
无卤阻燃剂应用在塑料中主要与阻燃剂的特性有关:
1.阻燃剂的种类繁多,性能各异,按照使用方法的不同可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
添加型阻燃剂多用于热塑性塑料中,是用量最多的阻燃剂,约占世界阻燃剂总产量的90%。
而反应型无卤阻燃剂则多用于热固性塑料中。
2.阻燃效率高;
3.无卤阻燃剂具有无毒、无刺激性气味的特性,阻燃过程中不释放有毒气体和大量烟尘。
4.阻无卤阻燃剂具有与物料的相容性好,可均匀的分散在塑料制品中,不与塑料中的其它组分发生化学反应,不影响塑料的色泽和表面光洁度,而且不会降低塑料的力学性能、电性能
等使用性能。
成企鑫阻燃剂。
无卤阻燃抗静电PA6/GF 复合材料的研制
无卤阻燃抗静电PA6/GF 复合材料的研制徐久升摘要:以尼龙6/玻璃纤维(PA6/GF) 为基体材料,加入抗静电剂、无卤阻燃剂二乙基次膦酸铝(ADP) 制备了矿用PA6/GF 复合材料,考察了复合材料的抗静电性能和阻燃性能,以及ADP 加入对复合材料抗静电性能、力学性能和热稳定性能的影响。
结果表明,抗静电剂163 及抗静电剂190 的加入能提高PA6/GF 复合材料的抗静电性能,当两者复配使用且质量比为1∶2 时,材料表面电阻率降低至9.7×107 Ω;阻燃剂ADP 的加入能提高抗静电PA6/GF复合材料的阻燃性能,当阻燃剂质量分数达到15% 时,复合材料阻燃等级达到UL94 V–0 级;此外,无卤阻燃抗静电PA6/GF 复合材料的综合性能优异,复合材料的抗静电性能、力学性能以及热稳定性能均能保持较好水平。
关键词:PA6 ;玻璃纤维;矿用;无卤阻燃;抗静电;热稳定性能Preparation of Halogen-Free Flame Retarded Antistatic Glass Fiber ReinforcedNylon 6 CompositeXu JiushengAbstract :The PA6/GF composite was prepared by adding the antistatic agents and halogen-free flame retardant aluminum diethylphosphinate(ADP). The antistatic property and flame retardancy of the mine-used PA6/GF were studied and the effect of antistatic property,flame retardancy and thermal degradation behavior of the composite after adding ADP were also investigated.The results show that the addition of antistatic agent 163 and antistatic agent 190 improve the antistatic properties of the PA6/GF composite and the surface resistivity reduced to 9.7×107 Ωwhen the mass ratio of the two agents was 1∶2. The addition ofADP improve the flame retardancy and when ADP content is 15%, the composite achieves UL 94 V–0 rating. Moreover, the flameretarded antistatic composites exhibit excellent comprehensive performance. Compared to the virgin PA6/GF system, the antistaticproperties, mechanical properties and thermal stability of the composites are also on a very good level.Keywords :PA6 ;GF ;mine-used ;halogen-free flame retarded ;antistatic ;thermal stability尼龙(PA)6 具有优异的力学性能、韧性、电气性能, 耐溶剂且易于成型加工,广泛用于交通运输、电子电气、仪器仪表、家用电器及办公仪器等领域。
阻燃PA6的制备及性能研究
阻燃PA6的制备及性能研究随着科技的进步和人们对材料安全性的要求日益提高,阻燃材料的研究与应用变得越来越重要。
阻燃PA6作为一种具有良好机械性能和阻燃性能的材料,受到了广泛关注。
本文将介绍阻燃PA6的制备方法及其性能研究。
阻燃PA6的制备方法主要包括物理混合法和化学改性法。
物理混合法是将阻燃剂与PA6进行机械混合,然后通过熔融挤出或注塑成型得到阻燃PA6制品。
化学改性法则是在PA6分子链上引入阻燃基团,提高其阻燃性能。
这种方法可以通过原位聚合、接枝共聚等方式实现。
不同的制备方法会对阻燃PA6的性能产生不同的影响。
阻燃PA6的性能研究主要包括燃烧性能、力学性能和热稳定性等方面。
燃烧性能是评价阻燃材料的重要指标之一。
阻燃PA6的燃烧性能可以通过热释放速率(HRR)、烟密度、气体毒性等参数来评价。
力学性能是评价材料使用性能的重要指标,包括强度、韧性、硬度等。
阻燃剂的加入对PA6的力学性能会产生一定的影响,因此需要进行相应的研究。
热稳定性是材料在高温环境下的稳定性能,对于阻燃材料来说尤为重要。
研究阻燃PA6的热稳定性可以通过热失重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)等手段。
通过制备方法的选择和性能研究的深入,可以得到具有良好阻燃性能的PA6材料。
阻燃PA6的应用领域广泛,可以用于汽车、电子电气、航空航天等领域。
例如,在汽车领域,阻燃PA6可以用于制造车内零部件,提高车辆的安全性能。
在电子电气领域,阻燃PA6可以用于制造插座、开关等电气设备,提高其阻燃性能,减少火灾的发生。
总之,阻燃PA6的制备方法及性能研究对于提高材料的安全性能具有重要意义。
随着科技的不断发展,相信在未来会有更多的研究成果涌现,为阻燃材料的应用提供更多可能性。
无卤阻燃剂的原理与应用
无卤阻燃剂的原理与应用简介无卤阻燃剂是一种不含卤素元素的阻燃剂,具有环保、低毒性、低烟密度等特点。
本文将介绍无卤阻燃剂的原理和应用。
原理无卤阻燃剂主要通过以下几种机制来实现阻燃效果:1.水解稳定化机制:无卤阻燃剂在高温下开始分解,生成稳定的水合物,吸收热量并稀释可燃气体,从而降低火焰的温度。
2.产物屏蔽机制:无卤阻燃剂在高温下分解产生的气体可以包裹可燃气体,形成富含阻燃剂的炭层,阻止火势的传播。
3.化学吸收机制:无卤阻燃剂分解后的产物可以与可燃气体发生化学反应,形成高分子化合物,增加材料的阻燃性能。
4.涂覆作用机制:无卤阻燃剂可以在材料表面形成均匀的涂覆层,阻隔氧气和热量的传递,延缓火势的蔓延。
主要应用领域无卤阻燃剂广泛应用于以下领域:1.建筑材料:无卤阻燃剂可以添加到墙体、地板、屋顶等建筑材料中,提高其阻燃性能,增加建筑物的安全性。
2.电子电器:无卤阻燃剂广泛应用于电子电器行业,如电视、电脑、手机等产品中,可以防止电路板短路引发的火灾。
3.交通工具:无卤阻燃材料在汽车、火车、飞机等交通工具中的应用可以提高安全性,防止火灾事故的发生。
4.家居用品:无卤阻燃剂可以添加到床上用品、沙发、窗帘等家居用品中,提高其阻燃性能,保障家庭安全。
优点和注意事项无卤阻燃剂相比传统的卤素阻燃剂有以下优点:•环保:无卤阻燃剂不含有害的卤素元素,对环境没有负面影响。
•低毒性:无卤阻燃剂在燃烧过程中产生的烟雾和有毒气体较少,对人体的危害较小。
•低烟密度:无卤阻燃剂燃烧时产生的烟雾密度较低,可以提高人员疏散的效率。
•热稳定性:无卤阻燃剂具有良好的热稳定性,能够在高温下保持阻燃效果。
使用无卤阻燃剂时需要注意以下事项:•选择适合的无卤阻燃剂:根据具体材料和应用场景选择适合的无卤阻燃剂,以确保阻燃效果和安全性。
•正确使用和储存:无卤阻燃剂应按照使用说明进行正确使用和储存,避免误用或过量使用造成不必要的危险。
•注意产品质量:选择可靠的供应商和品牌,确保无卤阻燃剂的质量和性能符合要求。
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由基链式反应,分为四步:链引发、链增长、链支化和链终止【9-111。
1.链引发
RH_R.+H·
2.链增长
R.+02一ROO·
RH+ROO·—}ROOH+R·
第l章绪论
硕’{:论文
3.链支化 4.链终止
R00H—}RO.+OH· 2R00H—}ROOH+RO斗0H· 2R·—}R—R R·+OH·—}ROH 2R0·—,R00R
system in the form of olrthogonal experiments.Inorganic filler retardants alumina
hydroxide and layer-double hydroxide showed beRer compatibility with polymer materials
effect of pH on encapsulation Was also analyzed.Another retardant(1ayer-double
hydroxide)was modified by one step coprecipitation through anion exchange to improve its hydrophobicity and thermal stability.Effects of reaction time,assisted intercalation
KJ/m2,improved by 1 9.5%;and the limited oxygen index(LOI)of the composite is 28.5
%,vertical firing ranking UL94V-0(3.2 mm).As PP:MRP:LDHs:ATH=1 00(phr):1 0
关键词:无卤阻燃剂,层状双氢氧化物,氢氧化铝,红磷,复合材料
Abstract
硕Jj论文
Abstract
In this papeL three halogen-flee flame retardants were prepared and their application
in the polymers materials was also studied.Modification of red phosphorus and alumina
and better effect of restraint smoke after chemical modification.The microencapsulated red
phosphorus(MRP)presented an effective retardancy in PA6,vertical firing would rank
燃烧加速阶段,持续的热传导和加热,聚合物链的弱键处发生断裂,产生易燃的 小分子片段。当温度达到聚合物的分解温度后,聚合物的大分子链开始断裂,聚合物 便快速分解。而分解温度主要取决于聚合物中最低稳定性的化学键的键能,这是聚合 物燃烧难易程度的主要内在因素。分解反应的性质对热解和燃烧过程有影响,吸热效 应可以抑制分解和燃烧过程,则放热效应促进这一进程。随着分解产物的形成,气相
研究生签名:边塞叠 .
冽。年;月):;日
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研究生签名:邋哗二 枷年名月矽日
retardants mentioned above,they were
applied in polyamide 6(PA6)and polyproplene(PP).First analyzed flame retardance
effect of single retardant on polymer materials,followed by mutiply retardants mixed
TEM.Furthermore,their thermal stabilities were characterized by TG and DSC analysis,
and hydrophobicities were characterized by static contact angle.
flame After preparation of three halogen-free
1.2高聚物的燃烧机理
聚合物燃烧时,主要是可燃物与氧化剂之间的一种快速氧化反应,是个复杂的物
理一化学过程,通常伴随着发热和发光等现象,产生气态和凝聚态产物【7J。它不仅受
聚合物本身性质的制约,还受到诸如通风效果、材料的形状、引燃源的强度和类型等
外界因素的影响I引。不同高聚物的燃烧过程机理各异,聚烯烃类的燃烧过程主要是自
agent as well as amount of intercalation agent were investigated. It Was found that chemical modification had obvious effects on the topography and
structure of resulted flame retardants,which were demonstrated by XRD,FT-IR,SEM and
恻 赠
时间
图1.1典型的受限空间火灾燃烧过程‘13】
早期的加热阶段,对于聚合物而言,基本上仍处于物理变化过程,主要出现软化、 熔融、表面发泡等现象。这一阶段对后续造成火灾的影响主要是传热过程,但是这一 阶段的物理变化,也可能对燃烧过程产生影响。比如聚合物的熔融滴落行为,对于材 料的火灾安全性而言,它既是有利的,也可能不利的。因为一方面能带走部分的热量, 另一方面也可能导致火焰的转移和散布,火灾会进一步的扩大。所以对材料的燃烧性 能需要按照标准测试,并且按照测试现象,谨慎分析结果。
南京理工大学 硕士学位论文 无卤阻燃剂的制备及在PA6、PP中的应用 姓名:沈爱辉 申请学位级别:硕士 专业:材料学 指导教师:刘孝恒
20100620
硕士论文
无卤阻燃剂的制务及ni PA6、PP中的J衄用
摘要
本文主要研究了三种无卤阻燃剂的制备及其在高分子材料中的应用。红磷和氢氧 化铝(ATH)两种阻燃剂的改性采用原位聚合法,使其表面包覆一层有机高分子,一 方面增加其与高聚物的相容性,另~方面增加其稳定性,同时分析了pH对包覆效果 的影响。另外一种阻燃剂层状双氢氧化镁铝(LDHs)的改性,通过阴离子交换,插 入层间提高亲油性和热稳定性,通过反滴一步法制备出亲油的层状双氢氧化镁铝;分 析反应时间、助插层剂的加入、插层剂的量对改性产物的影响。
(phr):1 5(phr):30(phr),the limited oxygen index(LOI)of the composite is 27.0%,
vertical firing ranking UL94V-1(3.2 mm).Besides,flexural strength of the composites
针对制备得到的阻燃剂,分别采用XRD、FT-IR、SEM、TEM等测试手段观察 其形貌和结构,通过TG、DSC检测其热稳定性能,接触角定性测试其亲油性。通过 这些测试能全面的得出改性效果的好坏。
三种阻燃剂应用于聚己内酰胺(PA6)、聚丙烯(PP)中。首先分析单组份阻燃 剂应用于聚合物中的效果,再采用正交法多组分复配阻燃。无机填料类阻燃剂氢氧化 铝和层状双氢氧化镁铝改性后与聚合物的相容性变好,抑烟效果较好。微胶囊红磷 (MRP)的阻燃效率较高,加入20 phr就能使PA6达到UL94V-0级,但是有较大的 黑烟。通过复配采用PA6:MRP:LDHs:ATH=100:10:5:30,冲击强度达到4.85 Ⅺ/m2,提高了19.5%;LOI为28.5%,达到UL94V-0(3.2 mm)。 PP:MRP:LDHs:ATH=100:10:5:30,弯曲强度提高了12.3%,LOI为27.0%, 达到UL94V-1(3.2 mm)。
目前,全球每年的阻燃剂用量大约是140万吨,并且以年均4%'--5%的速度增 长13J。根据阻燃剂与被阻燃基材的关系,阻燃剂可分为添加型和反应型,其中85% 为添加型阻燃剂,15%是反应型阻燃剂。添加型阻燃剂主要是以物理共混的方式分散 于基体材料中,不与其它组份发生化学反应,多用于热塑性聚合物;而反应型阻燃剂 可作为聚合物的单体或者是助剂参与合成聚合物的过程中,最后成为聚合物的结构单 元,多用于热固性聚合物【4】。目前在工业上用量较大的阻燃剂主要是卤化物、磷系阻 燃剂、硼酸锌、氢氧化铝、红磷及三氧化二锑(辅助阻燃剂)等【5J。随着环保呼声日 益高涨,国内外不少厂商正在积极研究开发无卤阻燃剂,且不断有新产品问世,无卤 阻燃剂有成为聚合物阻燃科学与技术中主角的趋势16J。
硕一L.论文
无卤阻燃剂的制备及在PA6、PP中的应用
第1章绪论
1.1引言
随着社会的进步,塑料的需求也在日益增加。尤其是高性能的工程塑料,在建筑、 汽车、航天等领域中有着广泛的应用。为了节省大量的木材,“以塑代木’’的理念逐 渐被人们所接受,高性能的复合材料既符合应用要求并且可以回收再利用,符合社会 可持续发展战略。但是,我们享受着塑料时代带来的便利的时候,同时也遭受着火灾 的威胁。早期对高分子材料的阻燃改性只注重于火灾的危险,随着时间的推移和研究 的深入,我们发现很多阻燃剂在火灾过程中会造成二次污染,没有真正解决问题。随 着欧盟两项指令“废弃电子电器设备指令”(Waste Electrical and Electronic Equipment Directive,WEEE)II】及“电子电器设备中禁用有害物质指令”(Restriction of Hazardous Substances Directive,RollS)的颁布12J,加速了废弃含卤阻燃剂的进程,如何在防火 和环保之间找到一个平衡点是未来阻燃剂研究的重要方向。