ANTI-6阻燃聚丙烯的热降解动力学研究

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膨胀阻燃聚丙烯的热降解动力学研究

数达到２４，而添加阻燃剂ＭＰ／ＥＰＰＲ的比例为１４时，１：氧指数上升到２。由此可见，阻燃剂ＭＰ８Ｐ的加入，明
前了很多，主要是由于复合材料中ＭＰ和ＰＲ分解所ＰＥ致。从图１还可以看出，ＰａＰ中添加阻燃剂后，残余质量均比原来显著提高，并且Ｐ／Ｐ／ＥＰＭＰＰＲ体系的残余质量比Ｐ／ＰＰＭＰ的更高，说明ＭＰ与ＰＲ具有良好的复ＰＥ配效果，能更有效地形成覆盖层，更好地阻止小分子气
１２主要仪器及设备－
但是其氧指数只有１．１．，易燃并且燃烧时伴随着７８５５熔滴现象，容易引起火灾，限制了它的应用领域，因此
聚丙烯的无卤阻燃成为研究的热点之一。目前，最看好的无卤阻燃体系是磷酸酯类阻燃剂与成炭剂复配的膨
多聚磷酸蜜胺（Ｐ）为深圳安正化工产品；季戊四醇ＭＰ
（ＥＰＲ）化学纯，广州化学试剂厂产品。
本实验测试了材料的氧指数，如表１示。从表１所看出，ＰＰ的氧指数只有ｌ，当添加３％ＭＰ后，氧指８０Ｐ
收稿日期：２０ — ９００７０— ８
少，鲜见通过动力学研究Ｐ／ＰＰＲ复合材料分解过ＰＭＰ／Ｅ
将阻燃剂与Ｐ混合均匀后，于吉林大学科教仪器Ｐ厂生产的Ｈ－０型混炼机中熔融混炼制备复合材料，Ｌ２０

聚丙烯阻燃介绍

聚丙烯阻燃介绍作者：申玉臣来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第02期摘要：聚丙烯（PP）是一种通用型热塑性树脂，因其具有优良的综合性能而被人们广泛应用在生产生活的各个方面。

但是聚丙烯属于易燃材料，这极大的限制了它的进一步应用。

本文介绍了聚丙烯用阻燃剂的阻燃机理和聚丙烯用阻燃剂的发展趋势。

关键词：聚丙烯；阻燃；机理；发展趋势1 聚丙烯的性质和应用聚丙烯是世界上增长最快的通用热塑性树脂，总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯，是第三大通用树脂。

自1957年聚丙烯实现工业化以来，己成为通用热塑性树脂中历史最短、发展和增长最快的品种。

聚丙烯生产工艺简单，原料来源丰富，产品透明度高、无毒、密度小、易加工、具有韧性、挠曲性、耐化学品性，电绝缘性好，而且易于进行共聚、共混、填充、增强改性及合金化等，已经在化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等工业和医疗领域得到广泛应用，与我们的生产和日常生活密切相关。

但聚丙烯最大的缺点之一就是易燃，其氧指数（LOI）只有17.4～18.5，燃烧速度快，发热量大，而且伴有熔滴现象，很容易引起火灾，因此要使聚丙烯的应用更为广泛对聚丙烯的阻燃研究是很重要的。

2 聚丙烯的阻燃2.1 聚丙烯的燃烧燃烧是可燃物与氧化剂之间的一种快速氧化反应，也是一种自由基反应，是一个复杂的物理一化学过程，且通常伴有放热及发光等特征，并且生成气态和凝聚态产物。

聚丙烯在空气中高温受热时，会发生随机断链反应，导致一系列的热氧降解及热降解，分解生成挥发性的可燃性小分子，可燃物浓度和物系温度足够高时，即可发生燃烧。

所以聚丙烯的燃烧可分为热氧降解和正常燃烧两个过程，涉及传热！高聚物在凝聚相的热氧降解、分解产物在固相及气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场及气相中的链式燃烧反应等一系列环节。

2.2 聚丙烯的阻燃机理聚合物材料的燃烧是由热源、空气、可燃物及自由基反应四个要素组成。

所以从本质上讲，阻燃作用是通过减缓或阻止其中一个或几个要素来实现的，其中包括六个方面：提高材料热稳定性、捕捉游离基、形成非可燃性保护膜、吸收热量、形成重质气体隔离层、稀释氧气和可燃性气体。

聚丙烯复合材料的阻燃抗老化性能和作用机理

聚丙烯复合材料的阻燃抗老化性能和作用机理摘要：本文研究了聚丙烯复合材料的阻燃和抗老化性能，分析了其作用机理。

本文采用各种手段研究了不同组分的复合材料的阻燃性能和耐老化性能。

结合SEM、TGA、FTIR等表征技术，探讨了材料的界面相容形态、热稳定性以及老化过程中的化学变化。

实验结果表明，添加无机阻燃剂和纳米氧化硅可以提高材料的阻燃性能。

而添加蒽醌类化合物可以使材料具有良好的抗老化性能。

此外，聚丙烯基质中加入足量的多官能团协同稳定剂也能够提高聚丙烯复合材料的耐老化性能。

本文通过分析材料的作用机理和结构特征，为聚丙烯阻燃和抗老化性能的改性提供了新的思路。

关键词：聚丙烯；复合材料；阻燃性能；抗老化性能；作用机理1. 引言随着现代工业的迅速发展，人们对聚合物材料的性能要求也越来越高，其中阻燃和抗老化性能是热塑性聚合物复合材料中一种非常重要的性能参数。

在许多领域中，如电子电器、建筑、汽车等，阻燃和抗老化性能都是保障材料安全可靠的重要指标。

其中，聚丙烯作为一种普遍应用的热塑性聚合物，其复合材料具有广泛的应用前景。

然而，由于聚丙烯本身不具备阻燃和抗老化性能，因此需要探究如何通过改性手段来提高聚丙烯复合材料的阻燃和抗老化性能。

本文将从阻燃和抗老化两个方面进行深入研究，探讨聚丙烯复合材料的改性途径和作用机理。

2. 阻燃性能的提高2.1 添加无机阻燃剂无机阻燃剂是一种重要的阻燃材料，可以通过其热解产物中气体复合物的形成来提高材料的阻燃性能。

在聚丙烯基质中添加适量的氢氧化铝、氧化镁和氧化锆等无机阻燃剂，可以显著提高聚丙烯复合材料的阻燃性能。

实验结果表明，添加10%的氧化镁可以使聚丙烯复合材料的极限氧指数（LOI）从18.6%提高到26.8%。

2.2 纳米氧化硅的加入纳米氧化硅作为一种新型的阻燃剂，具有高比表面积、低毒性、高稳定性等优点。

本文将不同比例的纳米氧化硅加入聚丙烯基质中，结果表明，当纳米氧化硅的含量为5%时，材料的LOI值可以达到27.5%。

聚丙烯阻燃介绍

聚丙烯阻燃介绍作者：申玉臣来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期摘要：聚丙烯（PP）是一种通用型热塑性树脂，因其具有优良的综合性能而被人们广泛应用在生产生活的各个方面。

但是聚丙烯属于易燃材料，这极大的限制了它的进一步应用。

本文介绍了聚丙烯用阻燃剂的阻燃机理和聚丙烯用阻燃剂的发展趋势。

自1957年聚丙烯实现工业化以来，己成为通用热塑性树脂中历史最短、发展和增长最快的品种。

2.2 聚丙烯的阻燃机理聚合物材料的燃烧是由热源、空气、可燃物及自由基反应四个要素组成。

新型膨胀阻燃聚丙烯的热分解动力学研究

的阻燃效果, 并且符合环保要求[ 3, 4] 。聚合物材料的燃烧行为与其热分解反应密切相关, 开展阻燃聚丙烯的热分解动力学( 反应活化能、指前因子、最概然机理函数) 研究对理解其热分解行为及阻燃机理具有重要意义[ 5~ 7] 。笔者新近合成了新型磷系阻燃剂 1, 2, 3 三 ( 5, 5 二甲基 1, 3 二氧杂环己内磷酸酯基) 苯( FR) , 其结构如图 1 所示, 将其与 AP P 复合, 并与 P P 通过熔融共混制备出阻燃性能优异的膨胀阻燃 PP 体系( P P/ IF R) 。利用热失重( T G) 对纯聚丙烯和阻燃聚丙烯体系的热稳定性进行比较; 采用不同升温速率, 用 Fly nn Wall Ozaw a 法和 Kissinger 法研究非等温条件下纯 PP 和 P P/ IFR 在氮气气氛中热分解动力学参数, 通过 Co at s Redfern 法确定体系的热分解动力学机理, 得出主降解阶段的动力学方程, 初步推测其阻燃机理。
Thermal Degradation Kinetics of Novel Intumescent Flame Retardant Polypropylene
LU L in gang1, ZH AN G Q ing 2, XU X iao nan3, DON G Xi lin1, WA N G Da w ei2
可见随着升温速率的增加分解起始温度t5和最大失重速率峰值温度tmax向高温方向移动ppifr体系也有类似规律但是相同升温速率下ppifr体系的最大热失重速率峰值温度tmaxpp有所增加而且最大热失重速率也有较大幅度的降低这说明复合阻燃材料受热后形成的膨胀炭层发挥了隔热隔质功能抑制聚合物热分解过程中挥发性可燃气体的逸出有效地阻止火焰的传播缓解pp聚合物的进一步分解和燃烧从而达到良好的阻燃效果

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。

阻燃POM的热降解动力学研究

阻燃POM的热降解动力学研究孙双月;武玉亮;汪晓东【摘要】采用双螺杆挤出机制备了APP/MC/DPER/novolak阻燃POM材料,对材料进行了TGA测试,采用Flynn-Wall-Ozawa方法、Starink方法两种动力学方法研究了阻燃POM的热降解动力学.由这两种方法计算得到的结果较为吻合,结果表明,阻燃剂的添加使POM材料的热降解活化能先下降后升高,说明阻燃剂先于POM分解并生成耐热性好的残炭.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(042)007【总页数】4页(P71-73,92)【关键词】聚甲醛;阻燃;热降解动力学【作者】孙双月;武玉亮;汪晓东【作者单位】燕京理工学院化工与材料工程学院,河北三河065201;燕京理工学院化工与材料工程学院,河北三河065201;北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ322.3聚甲醛 (Polyoxymethylene，简称POM)是一种综合性能优良的工程塑料，尤其具有优异的耐腐蚀性、耐磨自润滑性、耐蠕变性以及突出的耐疲劳性能等特点，在很多场合可以替代钢铁、铜、锌、铝等金属材料，广泛应用于电子电气、汽车工业、轻工、精密机械等诸多领域［1］。

随着POM应用范围的日益扩大，对其阻燃性能的要求愈来愈强烈。

然而，POM是一种极易燃烧的工程塑料，其极限氧指数仅15左右，在燃烧过程中会分解产生大量可燃性甲醛气体，同时伴有大量融滴产生。

因此，POM在诸如电子电气等很多领域的应用都受到限制。

所以对POM进行阻燃改性具有重大的现实意义。

本文采用聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MC)、双季戊四醇(DPER)和热塑性酚醛树脂(novolak)组成的复配阻燃剂体系，制备了阻燃POM材料，该阻燃体系具有无卤、低烟、低毒、无腐蚀性气体产生等优点，符合当今低毒、环保的发展趋势。

聚合物的阻燃性能和热降解行为有着密切的关系［2－3］，对聚合物热降解动力学的研究，有助于进一步了解复杂的聚合物降解过程，进而探索阻燃剂的作用机理。

膨胀阻燃聚丙烯的热降解动力学及热寿命分析

物的红外光谱分析结果表明ＭＰ复配ＰＲ后，保留了更多的ＰＰＥＰ特征峰；说明阻燃剂提前分解成炭、隔热、隔氧，阻止了ＰＰ的进一步氧化分解；材料的寿命分析发现，添加阻燃剂后，材料的热寿命都明显提高。关键词：膨胀阻燃；聚丙烯；热降解动力学；活化能；热寿命中图分类号：０３．６１２ＫｉｅｉｕｎｎｔｃＳｔｄｙａｄＴｈｅｍａｆｔｍｅＡｎａｙｉｎＴｈｅｍａｇａａｉｎｏｒｌＬｉｅｉｌｓｓｏｒｌＤｅｒｄｔｏｆＩｔｍｅｃｎｔＦｌｍｅＲｅａｄａｔＰＯＶｒｐｌｎｅｎｕｓｅａｔｒｎＩｐ０Ｖｅ
Ｇｕｎｄｎａｇｏｇ，Ｃｈｎｉａ；２ＴｈｉｏｏｓＭａｅｉｌＳｂｔｔｔｎＲ＆Ｄｎｅ，ＳｕｈＣｈｎｅＰｏｓｎｕｔｒａｕｓｉｕｉｏＣｅｔｒｏｔｉａ
ＨｕｅｏｌｔｃＡｐｉｃｅｅｒｓｔｅｏｈｎ５８０，ＧａｇｏｇｈａｏｓｈｌＥｅｒｐｌｎｅＲｓａｃＩｔｕ，Ｆｓａ２３０ｕｎｄｎ，Ｃｉ）ｄｃｉａｈｎｉｔｎ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｎｕｓｅｔｆａｅａｄａｔｐｌｐｏｙｅｅｃｍｐｓｔｓｈａｅｂｅｒｐｒｄｂｓｎｗｏｒｌｍｉｌｔａｔｅｉｔｍｅｃｎｍｅｒｔｒｎｏｙｒｐｌｎｏｏｉｅｖｅｎｐｅａｅｙｕｉｇｔｏｌｌ，ｌ
２００８年第３７卷第４期

协同膨胀阻燃聚丙烯研究共3篇

协同膨胀阻燃聚丙烯研究共3篇协同膨胀阻燃聚丙烯研究1随着科技的不断发展，材料的性能需求也越来越高。

为了保障人们的生命财产安全，阻燃材料的研制工作一直是人们关注的焦点。

协同膨胀阻燃聚丙烯是一种独特的阻燃聚合物，它可以有效地阻止火灾的蔓延，成为近年来研究的热点之一。

协同膨胀阻燃聚丙烯是指将聚丙烯中的纳米粒子与阻燃剂进行协同作用，利用其相互作用的效应达到更好的阻燃效果。

纳米粒子具有较大的比表面积，在高温下能够立刻膨胀并形成保护层，有效地隔绝氧气和燃烧物质，从而防止了火势的蔓延。

而阻燃剂则能够在高温下分解产生惰性气体，消耗火源并抑制火焰的生成。

通过协同作用，两者共同发挥其作用，形成更加卓越的阻燃效果。

协同膨胀阻燃聚丙烯的制备方法主要有溶液流延法、熔体混合法、原位共聚法等。

在制备过程中，需要控制粒径大小、纳米粒子的包覆度以及加入阻燃剂量的合理性。

此外，还需要考虑经济性和可操作性等方面因素。

协同膨胀阻燃聚丙烯具有许多优点。

首先，它具有良好的热稳定性和阻燃性能，能够在高温条件下保持长时间的阻燃效果。

其次，它具有较高的机械性能，能够满足各种工业应用的要求。

此外，协同膨胀阻燃聚丙烯还具备环保和可回收性等特点，可以降低对环境的污染。

协同膨胀阻燃聚丙烯的应用领域非常广泛。

在建筑材料方面，它可以用于防火门，隔板、屋顶防水板等各种建筑材料中。

在汽车和航空航天领域，它可以用于制造座椅垫、安全带、车门等各种材料。

此外，还可用于电子产品、家具装修材料等领域。

总的来说，协同膨胀阻燃聚丙烯是一种具有广泛应用前景的新型阻燃材料。

未来，随着人们对材料性能的需求不断提高，协同膨胀阻燃聚丙烯的研究和开发将变得越来越重要。

同时，我们还需要深刻认识到防火安全的重要性，切实加强火灾预防和扑灭措施，保护人民生命财产安全协同膨胀阻燃聚丙烯是一种具有广泛应用前景的新型材料，在建筑、汽车、电子产品等领域都具有重要的应用价值。

它具有良好的防火性能和环保性，能够有效保护人民生命财产安全并降低对环境的污染。

受阻胺与聚磷酸蜜胺盐协效阻燃聚丙烯的研究

ｄｎｉｆｉｔｍｅｃｎｈｒｗｓｏｖｏｓｒｄ，ｂｔｒｔａｅｓｎｌｄｉｏｆＭＰｒｅｓｏｕｓｅｔｃａａｂｉｕｌｆｍｅｙｔｎｙｏｅｔｎｔｉｇｅａｄｔｎｏＰｏａｏｅｈｈｉＨＡｈｄｓｍｅ
ＩｖｓｉａｏｎＳｎｒｉｔｌｍｅＲｅｉａｔＥｆｅｔｆｎｅｔｔｎｏｙｅｇｓｉＦａｓｓｎｆｃｓｏｇｉｃｔ
ＨｉｄｒｄＡｍｉｅｎｌｍｉｅＰｒｐｏｐａｅｉｏｙｒｐｌｅｎｅｅｎｓａｄＭｅａｎｙｏｈｓｈｔＰｌｐｏｙｅｎｎ
・
２・４
山东化工ＳＡＤＮＨＭＣＬＩＤＹＨＮ０ＧＣＥＩＡＮＵ
２１年第４０１ｏ卷
受阻胺与聚磷酸蜜胺盐协效阻燃聚丙烯的研究
姜云鹏孙，杰陈希磊２，
（．工英派尔工程有限公司，１海山东青岛２６６；６０１２青岛科技大学环境与安全工程学院，．山东青岛２６４）６０２
ｓｏｎｔａｅｏｔｌｒｔｆｉｔｍｅｃｎａｅａｄｔＭＰ／ｈｗｔｐｉａｉｏｕｓｅｔｆｍｅｒｔｒａＰＨＡａ：ｈｔｈｍａｏｎｌｎｗｓ１１，ｔｅｌｒｅｑａｔｙａｄｈａｇｕｉｎｔｎ
ｉｄｘＵＬ一９ｅｔａｄｃｎａｏｉｔｒｈｙｅｇｓｃｅｅｔｂｔｅＰａｄＨＡｉｘｓ．ｎｅ，４ｔｓｎｏｅｃｒｌｍｅｅ．ＴｅｓｎｒｉｔｆｃｅｗｅｎＭＰｎｉｄｄｅｉｔ

MPP／PEPA复配阻燃PP的制备及其热降解动力学研究

１４测试．
为，利用Ｋｓｎｅ和Ｆｎ— ｌ法模拟了热降解动力ｉｉｒｓｇｌｎＷａｙｌ
学，求取了其活化能，探讨了阻燃剂的加入对Ｐ热降解Ｐ活化能的影响，从而更好地理解了材料热降解的规律。
１实验部分
１１实验原料．
１３阻燃Ｐ的制备．Ｐ
将阻燃剂与Ｐ混合均匀后，于吉林大学科教仪器厂Ｐ生产的Ｈ～０型混炼机中熔融混炼制备复合材料，转子Ｌ２０转速为６ｍｎ０／ｉ，混炼温度为１０℃ ，混炼时间为８ｉ；ｒ７ｎｍ
然后在压片机上压片成型，再用万能制样机制成测试样条。
研究了Ｐ、Ｐ／ＰＰＰＰ和Ｐ／ＰＰＰＰＰＭＰ、Ｐ／ＥＡＰＭＰ／ＥＡ在Ｎ２氛下以不同升温速度时的热降解气
动力学行为．以此探讨阻燃性能与热降解行为的关系。试验发现，加入阻燃剂后材料的初始分解温度降低利用Ｋｉｉｇｒ法和Ｆｙｎｓｎｅｓｌｎ－Ｗａ法求取了材料的活化能．发现两种方法求ｌｌ取的结果相一致．添加阻燃剂后，材料的活化能均比ＰＰ高。说明阻燃剂使Ｐｐ提前分解成炭，产生隔热、隔氧作用，阻止了ＰＰ的进一步氧化分解。
ＩＲ成为阻燃剂开发的热点之一Ｆ。笔者合成了笼状季戊四醇磷酸酯（ＥＡ，其在水中溶解性能很小，以它与ＰＰ）ＭＰＰ复配成ＩＲ，采用ＴＡ研究了阻燃ＰＦＧＰ的热降解行

低烟无卤阻燃聚烯烃的研究进展和应用前景_瞿保钧

综述低烟无卤阻燃聚烯烃的研究进展和应用前景瞿保钧 ,　陈　伟,　谢荣才,　王正洲,　吴　强(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,高分子科学与工程系,安徽合肥　230026)摘　要:　结合近几年来在低烟无卤阻燃聚烯烃研究的系列工作,综述了该领域国内外研究的最新进展,重点论述了聚合物纳米插层化合物、可膨胀石墨体系、硅胶/碳酸钾体系、氢氧化镁和硼酸锌、有机磷系和磷-氮系膨胀型阻燃剂在无卤阻燃聚烯烃中所取得的主要成果,展望了其应用前景。

关键词:　无卤阻燃剂;聚烯烃;纳米插层化合物;可膨胀石墨;氢氧化镁;磷-氮系膨胀型阻燃剂中图分类号:　T Q 314.248 文献标识码:　A 文章编号:　1008-9357(2002)03-0361-07上世纪八十年代以来,卤素和卤-锑系阻燃剂统治整个阻燃剂市场,如十溴联苯醚、四溴双酚A 、氯化石蜡和三氧化二锑等。

但是含卤素阻燃材料燃烧时释放出大量烟雾、有毒和腐蚀性卤化氢气体,由于它们的扩散速度远大于火焰的扩散速度,在火灾中妨碍了人们的撤离和灭火工作,使生命财产遭到严重损失。

在火灾中,造成人员伤亡的主要原因是火灾中的烟气,被动吸入烟气致死的人员比直接烧死的要多得多,据统计表明,火灾中85%以上的死因与烟气有关,其中大部分是吸入了烟尘及有毒气体昏迷后而致死的〔1〕。

近几年来,欧洲阻燃协会提出了禁用多溴二苯醚的法案,荷兰首先实施,其它国家如德国开始仿效〔2〕。

即使在美国,虽然由于种种原因,卤素阻燃剂仍然在大量使用,但从事本领域的科学家在他们公开发表的文章中也声称卤素阻燃剂的前景并不光明。

多数阻燃剂生产公司都在“两方下赌注”,在推出含卤阻燃剂的同时,积极开发和生产无卤阻燃剂,全球三家最主要的溴系阻燃剂生产公司(Albem arle 公司、Great Lake 公司、Dead Sea Bromine 公司)也开始转向无卤阻燃剂的开发,并已有商品供应。

这三家最主要的溴系阻燃剂生产公司的转向标志着阻燃剂品种的战略性转变〔3〕。

聚丙烯阻燃化的研究进展及发展趋势

发泡过程产生不良影响；该类阻燃剂系均匀分布
在聚合物中，在材料燃烧时能形成一层完全覆盖在材料表面的膨胀炭质；阻燃剂必须与被阻燃高聚物有良好的相容性，不能与高聚物和添加剂发生不良作用，不能过多恶化材料的物理、机械性能１１４１０膨胀型阻燃剂优于一般的阻燃剂之处在于无卤、无氧化锑，低烟、少毒、无腐蚀性气体；膨胀
性树脂、结构阻＃化、Ａ添加无机填充剂、添加阻燃剂等。相比之下该法具有工艺简单易行、可选
Ｓ２配合组成的阻燃体系效果最佳。ｂ３０
对不同类别和化学结构的卤系阻燃剂。当它们与Ｓ尹３ｂ协同用于阻燃ＰＰ时，使材料阻燃性能较佳的适宜的Ｓ／ｂＸ物质的量之比是不同的，因为
含芳香族澳、脂肪族澳或混合型澳的澳系阻燃剂与Ｓ２，ｂ表现出不同的协同效率。一般来说，０脂肪族滨与Ｓ２，ｂ的协同效应较芳香族澳为佳。对六０氯环戊二烯／ｂ３Ｓ２系统来说，／Ｉ０ＳＣ的物质的量之ｂ比为１７时，：材料的ＬＩＯ最高。对八澳醚来说，
Ｓ／ｒｂ的物质的量之比为１４时，材料的Ｌ１Ｂ：０最高（１２卤化物／ｂ阻燃体系阻燃效果好，但燃烧，３Ｓ０时发烟量大，产生大量腐蚀性和有毒气体，因此其应用受到越来越大的限制。
基化合物，如淀粉、季戊四醇和它的二聚物、三聚物以及含有经基的有机树脂等；气源（发泡源）多为胺或酞胺类化合物，如三聚氰胺、双氰胺、聚磷
酸等３按［１１
膨胀型阻燃剂添加到聚合物材料中，必须具备以下性质：热稳定性好，能经受聚合物加工过程中２０℃以上的高温；由于热降解要释放出大量０挥发性物质，并形成残渣，因而该过程不应对膨胀

分子筛对聚丙烯膨胀型阻燃体系热降解行为的研究

第18卷第5期高分子材料科学与工程V o l.18,N o.5　2002年9月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G Sep t.2002分子筛对聚丙烯膨胀型阻燃体系热降解行为的研究Ξ韦　平,王建祺(北京理工大学国家阻燃材料研究专业实验室,北京100081)摘要:研究了分子筛(Zeo lite4A、13X、M o rden ite、ZS M25)在聚磷酸铵季戊四醇(A PP PER)膨胀阻燃剂中的热降解行为。

T G研究表明,A PP PER体系加入分子筛后,体系的热失重速率峰值降低,热失重速率峰发生了位移。

将A PP PER2Zeo lite作用于PP形成的膨胀阻燃体系,PP参与了成炭,500℃后残炭量显著增加,高于550℃时残炭稳定。

实验证实了在高温下,分子筛可作为膨胀阻燃体系的催化剂,能促进体系交联和成炭,可使体系的阻燃行为得到改善,其中4A分子筛对PP的协同作用最大,L O I达37%,比纯PP提高了9个单位。

关键词:膨胀阻燃体系;分子筛;热降解;聚丙烯中图分类号:O631.3+1 文献标识码:A 文章编号:100027555(2002)0520124204 分子筛是一类由Si O4和A l O4四面体通过氧桥连接而成的晶体硅铝酸盐,它们不仅具有均匀的孔结构、大的比表面积,而且表面极性很高,这些性质决定了分子筛不仅具有良好的吸附作用而且具有一定的催化活性。

最近Bou r2 b igo t等[1]将分子筛添加到A PP PER膨胀阻燃剂中,发现添加少量的分子筛即可显著提高一些聚烯烃体系的阻燃性能,从而引起了人们对该体系的广泛注意和极大兴趣。

本文主要研究了4A、13X、丝光沸石M o rden ite(简称M o rd)以及ZS M25分子筛在A PP PER阻燃剂中的热降解行为,并且以聚丙烯PP为聚合物基材,对比研究了A PP PER2Zeo lite膨胀阻燃体系对聚合物的作用。

塑料燃烧热重动力学与热动力学分析

塑料燃烧热重动力学与热动力学分析赵巍;汪琦;刘海啸;邹宗树【摘要】利用热分析-质谱联用技术进行了塑料燃烧的实验研究,探讨了这类聚合物的燃烧机理,并采用热重动力学和热动力学解析方法定量分析了塑料燃烧的动力学参数.研究表明,塑料燃烧过程一步完成.塑料的DSC热动力学活化能参数分别对应3个温度区间的反应,活化能值都比较高,在300 kJ· mol-1以上,在反应的后期甚至达到842 kJ·mol-1.DTG动力学活化能只对应一个温度区间,活化能值为509 kJ·mol-1. DSC动力学参数与热重动力学参数差别很大,说明塑料燃烧时的热行为与质量变化行为差别很大.【期刊名称】《材料与冶金学报》【年(卷),期】2012(011)001【总页数】5页(P70-74)【关键词】热分析-质谱联用;塑料垃圾;燃烧;热动力学;热重动力学【作者】赵巍;汪琦;刘海啸;邹宗树【作者单位】东北大学材料与冶金学院,沈阳110819;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁鞍山114051;东北大学材料与冶金学院,沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TK6塑料是城市生活垃圾的主要成分之一.目前，针对塑料垃圾燃烧机理和动力学研究的主要方法是热分析法及其与其他设备的联用技术.金余其等［1］采用微分差热天平，对包括塑料在内的生活垃圾中典型可燃组分进行燃烧动力学特性研究，并建立了垃圾燃烧动力学模型.闫涛等［2］选取了生活垃圾中的含氯塑料和不含氯塑料进行热重分析，通过与煤比较发现，干燥后的生活垃圾含碳量与煤差不多，比煤容易燃烧或热解，塑料与其他成分的燃烧特性明显不同.李斌等［3］选取城市生活垃圾中的9种典型组分进行热重特性试验，研究表明，垃圾中不同的组分的燃烧特性差别很大，废塑料、废纸和废棉布类符合两段燃烧模型.尹雪峰等［4］对聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)的混合物燃烧特性进行热重分析，认为PVC 和PS的存在可以使PE在燃烧前期的热解进行得更充分，生成物以气相烯烃小分子为主.近年来，热分析技术已广泛应用于城市生活垃圾的热解和燃烧特性、机理分析以及反应动力学的研究中，并建立了多种动力学模型.但几乎所有的研究都是针对TG 或DTG曲线进行分析或计算，推测反应机理，得出动力学参数，对于DSC曲线则分析较少，或者没有进行分析.事实上，与TG或DTG曲线相比，DSC曲线在直观展示反应中吸热量或放热量变化的同时，通过吸热峰与放热峰之间的转变，可以更全面地反映热解和燃烧过程的特征及机理;依据DSC曲线，还可以进行热动力学分析.因此，采用TGDSC结合的实验方法，将垃圾热解和燃烧过程中的反应动力学和热动力学解析方法结合，能够更好地解释反应机理.热分析技术只能测定垃圾受热而产生的质量和热量变化，而热分析－质谱联用技术(TAMS)在连续测定物质受热时的质量和热量变化同时，可以在线实时检测逸出气体的成分，并以更加直观的形式展示出来［5］.本文采用TA－MS技术研究塑料燃烧过程，以期进一步揭示塑料类垃圾的燃烧机理.实验采用的热分析仪为法国Setaram公司生产的Labsys综合热分析仪，融合了TG、DSC和DTA功能，能够同步进行TG－DSC测定.测温范围为室温至1 600℃，测温精度为0.04℃;TG的分辨率为0.02μg;DSC测量的灵敏度0.26mV/W，分辨率为10 μW.实验采用的质谱仪为德国Pfeiffer Vacuum公司的四极质谱仪Omnistar，检测气体的质荷比范围为1～300.依据质谱仪检测到的气体产物质荷比的离子流强度(Ion current，单位A)，以及各种物质的特征峰来推测气体成分.热分析质谱联用采用一步耦合法，用长度1 m、内径为150 μm的毛细管进行组合连接.毛细管外部的加热元件保证毛细管温度达到180℃，以避免逸出气体在输送途中凝聚或改变成分.氧化铝坩埚直径为3 mm，试样质量10 mg左右，助燃空气的流量为40 mL·min －1(25℃，0.3 MPa)，升温速率为10 K·min－1，实验的温度范围从室温至1 000℃.实验试样采用聚乙烯(PE)塑料，人工破碎粒度小于1 mm.PE塑料燃烧的TG－DTG－DSC－MS曲线如图1所示.由图1可以看出:(1)塑料开始氧化燃烧温度为360℃，终了温度为530℃，最大失重速率对应的温度为480℃，燃尽率近乎100%.(2)由 DSC曲线可直观地看出，塑料在340℃到420℃之间有一个极小的放热峰;之后，420℃到475℃之间有一个极大的吸热峰，这个放热峰与DTG失重峰并不同步;在506℃出现一个极短暂的强放热峰之后，在512℃到547℃之间又出现一个较明显的放热峰.(3)质谱仪检测到的气体主要有H2O(m/z= 17，18)和CO2(m/z=44)，两种气体析出温度范围比较一致，但并不同步.如图1所示，塑料的燃烧过程开始之前不存在脱水期，但存在一个软化期，温度范围为115℃到145℃.软化过程的典型特征是DSC曲线出现吸热峰，而TG曲线及MS曲线没有任何变化.塑料燃烧的DTG曲线峰数为1，说明燃烧失重一步完成.燃烧反应的温度范围为170℃，远超过热解70℃的温度范围.依据DSC曲线中从吸热峰到放热峰的转变过程，将塑料的快速燃烧过程分为3个阶段.第一个阶段从360℃到420℃，DSC曲线呈现一个较小的放热峰，MS曲线中CO2(m/z=44)出现了起伏，这是软化的塑料开始热解，发生交联缩聚放热反应.第二阶段从420℃到475℃，DSC曲线呈现一个较大的吸热峰，峰顶温度为480℃，与热解温度非常吻合，同时MS曲线中同步出现了H2O (m/z=18)和CO2(m/z=44)峰，因此认为这是塑料热解大量析出挥发分过程.第三阶段从475℃到547℃，DSC曲线呈现一个较明显的放热峰，并在506℃时出现强放热跳跃，同时MS曲线中同步出现了H2O(m/z=18)和CO2(m/z=44)峰，可以认为这是挥发分及热解中间产物氧化燃烧过程.塑料被加热升温过程中，不断有挥发份析出，而这些可燃气体也在不断氧化;当挥发份因为没有被全部氧化而积累起来达到一定浓度时，就会发生着火现象，因此DSC曲线在506℃的跳跃是塑料发生了着火现象.这3个阶段的出现说明在塑料燃烧过程中伴随着热解，热解是着火的前奏，快速燃烧过程主要是试样热解析出的挥发份不断氧化过程.因此，塑料的燃烧过程可表示为式中的ΔH为反应热效应，对于吸热反应，ΔH＞0;对于放热反应，ΔH＜0.塑料燃烧反应的动力学方程可表示为式中α为试样转化率，g;E为热解反应的表观活化能，J·mol－1;A为频率因子，s －1;R为摩尔气体常数，8.314 J·mol－1·K－1;T为热力学温度，K; n为反应级数;β为升温速率，线性升温时β为常数，K/min.当反应以获得产物成分为目的时，TG和DTG曲线对反应进程中试样质量的变化表征得比较全面，采用热重动力学方法分析比较适宜;而当反应以获得或提供热量为目的时，DSC曲线对反应进程中吸热或放热的变化表征得比较全面，采用DSC 热动力学分析方法就比较合适.Freeman－Carroll法采用微分法来求解动力学参数［6，7］，并以函数f(α)=(1－α)n来表示塑料反应机理，利用一条DTG曲线求解热解动力学参数，包括反应级数n、表观活化能E和频率因子A.因此，垃圾热解反应式的动力学方程可表示为变为(1)反应级数n在DTG曲线上取3点，取其中2点代入式(4)中，对应相减，并联立求解n得(2)表观活化能E和频率因子A将式(4)整理为依据DSC曲线研究反应热动力学的主要前提是反应进行的程度与反应放出或吸收的热量成正比，即与DSC曲线下的面积成正比，如图2所示.这里仍然采用Freeman－Carroll法求解动力学参数，也以函数f(α)=(1－α)n来表示垃圾组分反应机理.反应的转化率α可由下式得出［5］:式中，H 为温度T时的反应焓，kJ·kg－1;HT为反应的总热焓，kJ·kg－1;S'为从T0到T时DSC曲线下的面积;S为DSC曲线下的总面积;而S″=S－S'.于是，反应的热动力学方程式(3)可改写成(1)反应级数n在DSC曲线上取3点，取其中2点代入式(11)中，并对应相减后，联立求解n得(2)活化能E和频率因子A动力学解析结果如表1所示.对比表中的热动力学参数和热重动力学参数，两种解析方法得出的动力学参数存在很大的差异.3.3.1 表观活化能对比塑料的两种表观活化能对比如图3所示.(1)塑料的DSC热动力学活化能参数分别对应3个温度区间的反应.360～420℃的交联缩聚热解放热反应、420～475℃的脱链解聚热解吸热反应、475～547℃的挥发份氧化放热以及固体中间产物的氧化放热反应;3个反应阶段的活化能依次增加，说明燃烧反应在后期更难进行.(2)塑料的DTG动力学活化能只对应460～500℃一个温度区间.在这个温度区间，由于已经析出的挥发份的氧化燃烧没有使TG和DTG曲线变化，因此说DTG活化能只是塑料部分脱链解聚热解吸热和部分固体中间产物的氧化放热反应的活化能. (3)DTG动力学活化能与第二段DSC动力学活化能相接近的原因可能是由于反应机理相接近的缘故.表1 塑料燃烧动力学参数Table 1 Combustion kinetics parameters of PE3.3.2 两种动力学解析方法对比(1)DSC热动力学参数与热重动力学参数对应的温度区间基本不同，动力学参数值差别也很大.对于塑料垃圾组分来说，由于DTG曲线与DSC曲线出现峰时不同步，依据它们得出的动力学参数基本不在相同的温度区间，因此说明垃圾组分燃烧时的热行为与质量变化行为差别很大.这种差异在某种程度上也可以认为是两种动力学参数有一定的互补性.(2)DSC热动力学参数与热重动力学参数对应的温度区间也有一些交集;在这些重叠的温度区间，两种动力学活化能值比较接近，说明这些温度区间内的质量变化和热效应基于同样的反应或机理.(1)对于塑料类有机高分子化合物，燃烧过程一步完成，燃烧开始温度高，燃烧速度快，燃尽率近乎100%.(2)塑料的DSC热动力学活化能参数分别对应3个温度区间的反应，表观活化能值都比较高，在300 k J·mol－1以上，在反应的后期甚至达到842 kJ·mol－1.DTG 动力学活化能只对应一个温度区间，活化能值为509 kJ·mol－1.(3)DSC动力学参数与热重动力学参数差别很大，说明塑料燃烧时的热行为与质量变化行为差别很大.也可以认为两种动力学参数有一定的互补性.【相关文献】［1］金余其.城市生活垃圾燃烧特性及新型流化床焚烧技术的研究［D］.杭州:浙江大学，2002. (Jin Yu－qi.Study on combustion characteristics of municipal solid waste and research of new fluidized bed incinerator［D］.Hangzhou:Zhejiang University，2002.)［2］闫涛，左禹，张衍国，等.生活垃圾燃烧特性实验研究［J］.燃烧科学与技术，2002，8(6):543－547.(Yan Tao，Zuo Yu，Zhang Yan－guo，et al.Experimental study on the combustion characteristics of municipal solid waste［J］.Journal of Combustion science and Technology，2002，8 (6):543－547.)［3］李斌，严建华，尚娜，等.城市生活垃圾的燃烧特性［J］.燃料化学学报，1998，26(6):564－568.(Li Bin，Yan Jian－hua，Shang Na，et al.Study on combustion characteristics of municipal solid waste［J］.Journal of Fuel Chemistry and Technology，1998，26(6):564－568.) ［4］尹雪峰，李晓东，尤孝方，等.热重－红外联用分析塑料垃圾热动力学特性对多环芳烃生成的影响［J］.工程热物理学报，2005，26(5):875－878.(Yin Xue－feng，Li Xiao－dong，You Xiao－fang，et al.The influence of thermokinetics characteristics of plastic waste on PHA formation by TGA－FTIR analysis［J］.Journal of Engineering Thermophysics，2005，26(5):875－878.)［5］陆昌伟，奚同庚.热分析质谱法［M］.上海:上海科学技术文献出版社，2002:175－177. (Lu Chang－wei，Xi Tong－geng.Thermal analysis－mass spectrometry［M］.Shanghai:Shanghai Science and Technology Literature Press，2002:175－177.) ［6］胡荣祖，高胜利，赵凤起，等.热分析动力学(第二版)［M］.北京:科学出版社，2008:117－118.(Hu Rong－zu，Gao Sheng－li，Zhao Qi－feng，et al.Thermal analysis and kinetics ［M］.Beijing:Science Publishing Company，2008:117－118.)［7］陈镜泓，李传儒.热分析及其应用［M］，北京:科学出版社，1985:121－122，146－148. (Chen Jing－hong，Li Chuan－ru.Thermal analysis and application［M］.Beijing:Science Publishing Company，1985: 121－122，146－148.)。

无卤阻燃聚酰胺6和普通聚酰胺6流变行为的对比

无卤阻燃聚酰胺6和普通聚酰胺6流变行为的对比史贤宁;崔华帅;吴鹏飞;崔宁;李杰;黄庆【摘要】无卤阻燃聚酰胺6是对普通聚酰胺6进行改性后得到的一种高分子材料,适用于加工阻燃纤维.文章对无卤阻燃聚酰胺6和普通聚酰胺6两种高聚物的流变行为进行了对比研究,发现相对于后者而言,前者的表观黏度较小,既是切敏材料也是温敏材料.最后提出,无卤阻燃聚酰胺6纤维的加工应当更加严格控制工艺参数.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】3页(P66-68)【关键词】无卤阻燃聚酰胺6;流变行为;纤维加工【作者】史贤宁;崔华帅;吴鹏飞;崔宁;李杰;黄庆【作者单位】中国纺织科学研究院;中国纺织科学研究院;中国纺织科学研究院;中国纺织科学研究院;中国纺织科学研究院;中国纺织科学研究院【正文语种】中文【中图分类】TQ342.11无卤阻燃聚酰胺6由三聚氰胺盐、三聚氰酸盐和己内酰胺原位复合共聚制成，阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）大分子呈平面伸展状态，并具有层状结构，以纳米或分子级分散在聚酰胺6高聚物中，与聚合物相容性好，耐热性好，因此适合用于纤维加工。

无卤阻燃聚酰胺6纤维在加工时，熔体在螺杆、管道、纺丝组件中的流动状态和可纺性能与其流体性质密切相关。

流体性质不同，表观黏度与温度、剪切速率的关联变化特点不同，因此需要对其流变行为进行研究。

毛细管流变仪的测量条件如温度、剪切速率等条件比较贴合纤维加工过程，其测试结果对工艺设定和设备设计有直接的指导意义。

1 实验部分1.1 实验样品无卤阻燃聚酰胺6（RFPA6）：相对黏度（ηr）＝2.4，中石化巴陵分公司；普通聚酰胺6（PA6）：ηr＝2.4，广东新会美达锦纶股份有限公司。

1.2 实验仪器毛细管流变仪：Rheograph 25，Gottfert；料桶直径为20 mm；毛细管长40 mm，直径 1 mm，长径比40∶1；入口角90°；温控精度±0.1 ℃。