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焦磷酸哌嗪@COF阻燃剂的制备及其对环氧树脂的阻燃作用

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中国塑料 2024年第8期38卷 88-93页

作者：武伟红张竞张葛耿荣荣屈红强河北农业大学理学院河北保定071000 河北大学化学与材料科学学院河北保定071002

通过溶液合成法制备了一种共价有机框架(COF),再将COF包覆在焦磷酸哌嗪(PAPP)上形成PAPP@COF杂化阻燃剂,并将其应用于EP中。通过氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪和锥形量热仪分析了PAPP@COF杂化阻燃剂对EP的阻燃及消烟性能的影响。结果表... 详细信息

通过溶液合成法制备了一种共价有机框架(COF),再将COF包覆在焦磷酸哌嗪(PAPP)上形成PAPP@COF杂化阻燃剂,并将其应用于EP中。通过氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪和锥形量热仪分析了PAPP@COF杂化阻燃剂对EP的阻燃及消烟性能的影响。结果表明,加入2%(质量分数,下同)的PAPP@COF时,EP复合材料的氧指数达到了30.0%,热释放速率峰值为911.35 k W/m^(2),烟释放速率峰值为0.394 m^(2)/s,相比于纯EP分别降低了37.36%和34.27%。PAPP@COF杂化阻燃剂对EP有优异的阻燃和消烟作用,为COF类阻燃剂的研究提供了一定的基础。

关键词：环氧树脂阻燃消烟焦磷酸哌嗪共价有机框架

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焦磷酸哌嗪/纳米阻燃剂协效阻燃PBS

塑料 2024年第5期53卷 7-13页

作者：张简邓雅馨徐雪玲孔子萌陈雅君北京工商大学化学与材料工程学院北京100048 中国轻工业先进阻燃剂工程技术研究中心北京100048 石油和化工行业高分子材料无卤阻燃剂工程实验室北京100048

以焦磷酸哌嗪(PAPP)为阻燃剂,选用氧化石墨烯(GO)、纳米蒙脱土(DK2)、硼酸锌(ZnB)作为协效剂与PAPP分别构成二元阻燃体系和三元阻燃体系。二元阻燃体系包括PAPP与DK2、PAPP与ZnB、PAPP与GO;三元阻燃体系包括PAPP、GO和ZnB及PAPP、DK2和... 详细信息

以焦磷酸哌嗪(PAPP)为阻燃剂,选用氧化石墨烯(GO)、纳米蒙脱土(DK2)、硼酸锌(ZnB)作为协效剂与PAPP分别构成二元阻燃体系和三元阻燃体系。二元阻燃体系包括PAPP与DK2、PAPP与ZnB、PAPP与GO;三元阻燃体系包括PAPP、GO和ZnB及PAPP、DK2和ZnB。分别将上述二元阻燃体系及三元阻燃体系与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔融共混制备PBS阻燃复合材料,研究不同复配体系阻燃剂的加入对PBS阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当PAPP含量为16.5%、DK2含量为1.5%、ZnB含量为2%时,PBS复合材料通过了UL94垂直燃烧测试,达到了V-0级,极限氧指数(LOI)达到32.4%,最大热释放速率峰值(PHRR)和总烟释放率(TSP)分别为227kW/m^(2)和3.4m^(2),与加入20%PAPP(FRPBS)相比,分别降低了50%和69%,残炭率达到13.8%,此外,拉伸强度为13.5 MPa,断裂伸长率为613.8%,冲击强度为8.0kJ/m^(2),与FRPBS相比,分别提升了9.1%、17.2%和40.3%。结果表明,三元阻燃体系能够同时提升PBS复合材料的阻燃性能力学性能。

关键词：焦磷酸哌嗪聚丁二酸丁二醇酯氧化石墨烯纳米蒙脱土硼酸锌阻燃性能力学性能

焦磷酸哌嗪复配阻燃剂在聚丙烯中阻燃性能的研究

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塑料科技 2024年第5期52卷 52-57页

作者：陆忠海杨晓龙龙德晓刘晨曦李永翔梅连平李云东云南云天化股份有限公司研发中心云南昆明650228

将焦磷酸哌嗪(PPAP)分别与多种阻燃剂进行复配以制备膨胀型阻燃剂(IFR),最后与聚丙烯(PP)共混制备PP阻燃复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数(LOI)、锥形量热、热重分析和力学性能等测试手段对这几种复合材料进行表征。结果表明:与PP样... 详细信息

将焦磷酸哌嗪(PPAP)分别与多种阻燃剂进行复配以制备膨胀型阻燃剂(IFR),最后与聚丙烯(PP)共混制备PP阻燃复合材料。采用垂直燃烧、极限氧指数(LOI)、锥形量热、热重分析和力学性能等测试手段对这几种复合材料进行表征。结果表明:与PP样品相比,复合材料的LOI由17.6%升至26%以上,残炭率由0.09%增加至1.98%以上,热分解T1%和T5%分别升高11.4℃和41.2℃以上,说明阻燃剂的加入增强了阻燃性能。同时,复合材料的热释放速率峰值、平均热释放量、总热释放量、总产烟量大幅降低,阻燃及抑烟性能明显提升,而力学性能反而降低。获得PPAP与三聚氰胺焦磷酸盐(DMPY)复配的阻燃效果最佳,其中LOI为29.2%,残炭率为2.65%,热分解T1%和T5%分别为286.6℃和372.7℃,且力学性能受影响最小。

关键词：焦磷酸哌嗪膨胀型阻燃剂聚丙烯阻燃性能

焦磷酸哌嗪粉末结块对策及在聚丙烯中的应用研究

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塑料科技 2024年 70-74页

作者：孔垂杨龙德晓杨家梅马航万邦隆牛鹏英李祥云南云天化股份有限公司研发中心云南福石科技有限公司

焦磷酸哌嗪（PAPP）作为一种良好的膨胀型阻燃剂被广泛应用于聚烯烃阻燃中，但其易结块的特性大大限制其在材料中的应用。分散不均的PAPP应用于聚丙烯中会引起团聚，不仅使聚丙烯制件存在白点，同时也会引起阻燃性能的下降。结合常见粉... 详细信息

焦磷酸哌嗪（PAPP）作为一种良好的膨胀型阻燃剂被广泛应用于聚烯烃阻燃中，但其易结块的特性大大限制其在材料中的应用。分散不均的PAPP应用于聚丙烯中会引起团聚，不仅使聚丙烯制件存在白点，同时也会引起阻燃性能的下降。结合常见粉体结块原因，针对PAPP特性进行分析，加入当下常用的分散剂改善其结块现象，选择微尺寸硅化物、大尺寸硅化物、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硅油、氨基硅烷、硅酮等分散剂改善结块现象。首先通过堆压实验筛选出微尺寸硅化物、硅酮和硅油对改善结块具有较好的效果，再通过热失重分析、粒径测试、极限氧指数测试、UL-94测试、力学性能测试、熔体流动速率测试等方法表征分散剂对聚丙烯材料的影响。结果表明：硅酮、硅油及微尺寸硅化物对焦磷酸哌嗪结块有显著的改善作用。在聚丙烯中应用，微尺寸硅化物对阻燃聚丙烯的影响最小，且物理性能衰减程度最低，从而筛选出微尺寸硅化物是改善PAPP的最佳助剂。

关键词：焦磷酸哌嗪结块分散

焦磷酸哌嗪/三聚氰胺聚磷酸盐协效阻燃ABS应用研究

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化工新型材料 2024年第S1期52卷 432-435页

作者：覃德清马殿普郎丽君袁英杰陈晨云南锡业新材料有限公司昆明650200

以焦磷酸哌嗪(PAPP)/三聚氰胺磷酸盐(MPP)为阻燃剂,并以锡酸锌(ZS)、三氧化二锑(AT)、次磷酸铝(AHP)为协效抑烟剂。采用熔融共混法制备无卤阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料。复合材料的性能通过热重分析仪、氧指数测试仪... 详细信息

以焦磷酸哌嗪(PAPP)/三聚氰胺磷酸盐(MPP)为阻燃剂,并以锡酸锌(ZS)、三氧化二锑(AT)、次磷酸铝(AHP)为协效抑烟剂。采用熔融共混法制备无卤阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料。复合材料的性能通过热重分析仪、氧指数测试仪、垂直燃烧试验机、烟密度仪和扫描电子显微镜等仪器测试。结果表明:添加30份PAPP/MPP复合阻燃剂时,ABS复合材料的极限氧指数得到大幅提升,同时添加AT、ZS、AHP时,ABS复合材料的极限氧指数进一步提高,抑烟性能也得到改善,其中ZS效果最好。拉伸性和弯曲强度在ABS复合材料上基本保持稳定,但缺口冲击强度明显减小。添加复合阻燃剂,在提高炭层密实度的同时,减缓ABS复合材料的热分解速度,增强其热稳定性,最终提高了ABS复合材料的阻燃性能。

关键词：焦磷酸哌嗪三聚氰胺磷酸盐协效阻燃抑烟 ABS复合材料

三聚氰胺聚磷酸盐/焦磷酸哌嗪协同阻燃热塑性动态硫化橡胶

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塑料工业 2024年第3期52卷 124-129,137页

作者：宫芳芳陶雪王靖宇刘秀钱立军北京工商大学化学与材料工程学院北京100048 中国轻工业先进阻燃剂工程技术研究中心北京100048 石油和化工行业高分子材料无卤阻燃剂工程实验室北京100048 中核战略规划研究总院北京100048

研究了三聚氰胺聚磷酸盐/焦磷酸哌嗪(MPP/PAPP)膨胀体系影响热塑性动态硫化橡胶(TPV)阻燃和力学性能的量效关系,揭示了MPP/PAPP的协同阻燃和增强增韧作用。结果表明,总添加质量分数恒定为30%,MPP/PAPP以质量比3∶7共混TPV时,MPP和PAPP... 详细信息

研究了三聚氰胺聚磷酸盐/焦磷酸哌嗪(MPP/PAPP)膨胀体系影响热塑性动态硫化橡胶(TPV)阻燃和力学性能的量效关系,揭示了MPP/PAPP的协同阻燃和增强增韧作用。结果表明,总添加质量分数恒定为30%,MPP/PAPP以质量比3∶7共混TPV时,MPP和PAPP的协同阻燃作用最佳。相比于单独添加MPP或者PAPP,9MPP/21PAPP/TPV复合材料拥有更高的极限氧指数(25.7%)、垂直燃烧级别(V-0)和最低的热释放速率峰值(149.9 kW/m^(2))。热重分析表明,9MPP/21PAPP/TPV样品中,MPP/PAPP间的协同作用能够大幅降低TPV基体在高温阶段的降解速率,提升残炭率,表现出优异的协同阻燃作用。在拉伸性能测试中,MPP/PAPP复配使用时,9MPP/21PAPP/TPV的拉伸强度和断裂伸长率均高于对照样品30MPP/TPV和30PAPP/TPV。

关键词：热塑性动态硫化橡胶三聚氰胺聚磷酸盐焦磷酸哌嗪协同阻燃拉伸性能

焦磷酸哌嗪的绿色制备及在阻燃硅橡胶中的应用

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合成橡胶工业 2024年第1期47卷 68-71页

作者：黄伦叶丹阳焦伟先孟喜李雯娟湖北隆中实验室湖北襄阳441000 湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441003 湖北航天化学新材料科技有限公司湖北襄阳441000

采用“一锅法”,以磷酸和哌嗪为原料制备了膨胀型阻燃剂焦磷酸哌嗪,利用傅里叶变换红外光谱对产物进行了表征。将自制的焦磷酸哌嗪与市场上的优质竞品进行了性能比较,结果表明其热稳定性、元素含量和白度均能达到优质品标准。将自制的... 详细信息

采用“一锅法”,以磷酸和哌嗪为原料制备了膨胀型阻燃剂焦磷酸哌嗪,利用傅里叶变换红外光谱对产物进行了表征。将自制的焦磷酸哌嗪与市场上的优质竞品进行了性能比较,结果表明其热稳定性、元素含量和白度均能达到优质品标准。将自制的焦磷酸哌嗪添加到硅橡胶中,硅橡胶的极限氧指数从22.8%增加到27.2%,阻燃等级达到V-0级,拉伸强度增大1倍。本方法可以实现焦磷酸哌嗪的绿色制备。

关键词：焦磷酸哌嗪阻燃剂硅橡胶一锅法阻燃性能力学性能

焦磷酸哌嗪/聚磷酸铵对硅灰石增强聚丙烯的阻燃应用研究

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塑料工业 2022年第5期50卷 177-183,206页

作者：张炎林凤龙吴银财王胜龙刘子腾李辉宋立军江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 厦门稀土材料研究所福建厦门361021 中科易朔(厦门)防火技术服务有限公司福建厦门361021

采用焦磷酸哌嗪(PAPP)和聚磷酸铵(APP)作为复配阻燃剂,研究不同配比的复配阻燃剂对硅灰石增强聚丙烯(WPP)的协效阻燃作用。结果表明,复配阻燃剂添加总量在30%,PAPP与APP的质量比为1∶1时,阻燃复合材料的垂直燃烧等级可通过UL94 V-0级,... 详细信息

采用焦磷酸哌嗪(PAPP)和聚磷酸铵(APP)作为复配阻燃剂,研究不同配比的复配阻燃剂对硅灰石增强聚丙烯(WPP)的协效阻燃作用。结果表明,复配阻燃剂添加总量在30%,PAPP与APP的质量比为1∶1时,阻燃复合材料的垂直燃烧等级可通过UL94 V-0级,极限氧指数(LOI)提高到36.2%;与纯WPP相比,阻燃WPP的总热释放量(THR)和总烟释放量(TSP)均显著降低,PAPP和APP之间存在明显的协同阻燃作用。此外,阻燃复合材料具有优异的刚性,相比于WPP,弹性模量提高了49.7%。复配阻燃剂可显著提高WPP热稳定性,抑制了聚合物的降解,800℃时的残炭率达39.6%。利用扫描电镜(SEM)和拉曼光谱对残碳分析发现,复配阻燃剂促进了连续致密炭层的形成,提高了炭层的石墨化程度。

关键词：聚磷酸铵焦磷酸哌嗪硅灰石增强聚丙烯协效阻燃

焦磷酸哌嗪协同次磷酸铝阻燃聚丙烯复合材料性能

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工程塑料应用 2023年第4期51卷 133-138页

作者：马殿普郎丽君潘飞袁英杰李俊覃德清吴景卿符泽卫彭巨擘云南锡业集团(控股)有限责任公司研发中心昆明650200

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,以焦磷酸哌嗪(PAPP)和次磷酸铝(AHP)为原料,通过熔融挤出的方式制备了不同质量比的PP复合材料,采用极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、热重分析(TG-DTG)、锥形量热(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对PP... 详细信息

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,以焦磷酸哌嗪(PAPP)和次磷酸铝(AHP)为原料,通过熔融挤出的方式制备了不同质量比的PP复合材料,采用极限氧指数(LOI)、UL94垂直燃烧、热重分析(TG-DTG)、锥形量热(CONE)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对PP复合材料热稳定性及阻燃抑烟性能进行分析,研究PAPP和AHP不同配比对阻燃性能的影响。结果表明,PAPP和AHP膨胀阻燃剂的加入大幅提升了PP复合材料的阻燃抑烟性能,当PAPP和AHP质量比为4∶1,总添加量为25%时,PP复合材料LOI达到31.5%,通过UL94垂直燃烧V-0级,800℃残炭率为23.16%,说明PAPP和AHP两者发挥了较好的协同阻燃作用。此外,其热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都得到大幅降低,SEM结果表明阻燃成分在PP复合材料表面形成了连续、致密的膨胀炭层,提升了材料的阻燃和抑烟性能。

关键词：次磷酸铝焦磷酸哌嗪膨胀阻燃剂协效剂聚丙烯