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全自动极限氧指数测定仪的研发

棉纺织技术 2019年第5期47卷 45-48页

作者：白振华管阳春穆岩韩祥陕西省纺织科学研究院陕西西安710038 青岛环球集团股份有限公司山东青岛266400

探讨全自动极限氧指数测定仪的开发过程。该全自动极限氧指数测定仪以PLC逻辑控制器、质量流量控制器为核心部件,配合开发专用上位机操作软件,实现了氧浓度的全自动调节,试样上边沿自动均匀点燃,同时记录续燃时间和阴燃时间,极限氧指数... 详细信息

探讨全自动极限氧指数测定仪的开发过程。该全自动极限氧指数测定仪以PLC逻辑控制器、质量流量控制器为核心部件,配合开发专用上位机操作软件,实现了氧浓度的全自动调节,试样上边沿自动均匀点燃,同时记录续燃时间和阴燃时间,极限氧指数平均误差0.1%,平均每次试验节省2.03 h。认为:该仪器试验结果准确性高、效率高,为阻燃性能的检测提供了可靠保证。

关键词：极限氧指数极限氧指数测定仪 PLC逻辑控制器质量流量控制器阻燃性能

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基于极限氧指数的涤纶阻燃后整理研究

基于极限氧指数的涤纶阻燃后整理研究

作者：胡苏南东华大学

学位级别：硕士

涤纶等合成纤维及其制成的纺织品得到广泛应用,但是这类高分子材料属于热塑性纤维,容易燃烧,且燃烧后火势难以控制,火势容易蔓延,燃烧产生的熔滴滴落会产生二次伤害。随着人民生活水平的提高和环保阻燃整理趋势的发展,市场对于高阻燃性... 详细信息

涤纶等合成纤维及其制成的纺织品得到广泛应用,但是这类高分子材料属于热塑性纤维,容易燃烧,且燃烧后火势难以控制,火势容易蔓延,燃烧产生的熔滴滴落会产生二次伤害。随着人民生活水平的提高和环保阻燃整理趋势的发展,市场对于高阻燃性能的涤纶织物提出了新的要求。在已有的阻燃涤纶的开发中,共聚法改性和接枝改性工艺相对复杂,开发成本高,共混法普遍存在相容性、分散性差、强力下降等问题。后整理法能够满足不同程度的阻燃要求,目前仍是涤纶阻燃的重要方法之一。前人一般采用垂直燃烧法进行阻燃性能的表征,对极限氧指数的表征方法关注较少,尽管卤素阻燃剂能够达到很好的阻燃效果,极限氧指数较高,但由于卤素阻燃剂污染大,在燃烧过程中产生有毒气体,严重威胁人身财产安全。因此,本论文从以上两点出发,试图寻找既能提高涤纶织物的极限氧指数,又能够符合环保要求的研究方法。第一部分从提高涤纶织物的极限氧指数值的角度出发,研究了阻燃效果较好的10-（2,5-二羧基丙基）-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（简称DDP）无卤环保型阻燃剂。首先确定阻燃剂的用量,然后对分散剂进行筛选,筛选出合适的分散剂后,探讨p H值、锆珠用量、分散剂用量、球磨时间、球磨转速对分散性能的影响。达到最优的分散工艺为:阻燃剂用量2%,分散剂用量0.08g,分散液的pH为5,锆珠用量为200g,球磨时间为10min,球磨转速200r/min。优选出最佳的分散工艺后,使用制备好的阻燃液对涤纶织物进行整理,通过对预烘时间、焙烘时间、焙烘温度、pH值等工艺进行探究,达到最优的阻燃工艺为:分散液的p H为5,预烘时间为6min,焙烘时间为2min,焙烘温度为170℃。同时通过TG和SEM分析,进一步论证了阻燃剂DDP的阻燃机理。第二部分为进一步提高涤纶的极限氧指数,将改性的DDP酯化液与目前市面上效果较好的涤纶阻燃剂环状磷酸酯进行复配,同时选用了另一种市面上效果较好的添加型涤纶阻燃剂CEPPA的酯化液CEPPA-EG,与环状磷酸酯进行复配,优选出的最佳工艺为:探究最佳整理工艺为在总量180g/L的条件下,阻燃剂DDP-EG和环状磷酸酯的最佳比例为3:1,预烘100℃,预烘时间8min,焙烘温度190℃,焙烘1min。整理液pH值为6。经最佳整理后极限氧指数值可达35.1。最佳整理工艺为在总量180g/L的条件下,阻燃剂CEPPA-EG和环状磷酸酯的最佳比例为3:1,预烘100℃,预烘时间4min,整理液pH值为4。经最佳整理工艺后织物的极限氧指数可达38.3。

关键词：阻燃 DDP 极限氧指数涤纶

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酚醛泡沫的燃烧行为及阻燃研究进展

化工学报 2022年第8期73卷 3483-3500页

作者：唐恺鸿何晓峰徐桂秋于洋刘啸凤葛铁军张爱玲沈阳化工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110142 沈阳工业大学环境与化学工程学院辽宁沈阳110870

酚醛泡沫因兼具优异的保温性能和阻燃性能在工程领域得到广泛应用,但其经高温燃烧后质量残留率很低,炭层疏松、强度低,离开火焰后还易出现阴燃现象。目前有关酚醛泡沫燃烧行为的研究大多集中在如何进一步提高酚醛泡沫塑料的阻燃等级或... 详细信息

酚醛泡沫因兼具优异的保温性能和阻燃性能在工程领域得到广泛应用,但其经高温燃烧后质量残留率很低,炭层疏松、强度低,离开火焰后还易出现阴燃现象。目前有关酚醛泡沫燃烧行为的研究大多集中在如何进一步提高酚醛泡沫塑料的阻燃等级或在改善其脆性的同时不降低固有的阻燃性能,还未见关于酚醛泡沫燃烧全过程行为的综述报道。文章介绍了酚醛泡沫在明火燃烧和阴燃状态的燃烧行为,分析了影响酚醛泡沫燃烧行为的因素,并总结了现有酚醛泡沫阻燃研究的进展。目前酚醛泡沫的燃烧行为及阻燃研究主要集中在泡沫的明火燃烧,对酚醛泡沫阴燃问题的研究重视不足,缺乏针对酚醛泡沫燃烧全过程的行为和机理探究。因此,提出应加大对酚醛泡沫阴燃行为的研究投入,注重对酚醛泡沫燃烧全过程的机理探索与阻燃方案研究,设计并研发出解决酚醛泡沫燃烧全过程问题的有效途径。

关键词：泡沫聚合物燃烧行为阻燃热解极限氧指数

氢氧化镁/氢氧化铝/POE/m-LLDPE复合材料的阻燃和力学性能

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塑料工业 2023年第5期51卷 109-114,141页

作者：王涛周松胡明浩杨青林李璨然西南石油大学新能源与材料学院四川成都610500 金杯电工(成都)有限公司四川成都610500

采用氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)为阻燃剂,乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MAH)为增容剂,通过双螺杆挤出和注射成型制备了茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)阻燃复合材料。通过拉伸试验、冲击试验... 详细信息

采用氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)为阻燃剂,乙烯-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MAH)为增容剂,通过双螺杆挤出和注射成型制备了茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)阻燃复合材料。通过拉伸试验、冲击试验、热重分析、极限氧指数、垂直燃烧试验和扫描电镜研究了阻燃剂和POE质量分数以及阻燃剂的表面处理对阻燃m-LLDPE阻燃性能、力学性能和形貌的影响。结果表明,阻燃剂(ATH/MH)的热分解温度范围完全覆盖了m-LLDPE的热降解范围,材料燃烧过程中,ATH/MH能一直起到阻燃作用。阻燃剂质量分数为60%,未处理(ATH/MH)/POE/m-LLDPE复合材料的极限氧指数(28.7%)为纯m-LLDPE的近1.65倍。POE质量分数由6%增至10%,使60%未处理(ATH/MH)/POE/m-LLDPE的冲击强度(46.93 kJ/m^(2))和断裂伸长率(28.67%)分别增至84.44 kJ/m^(2)和33.17%,分别提高了79.92%和15.69%。由于与基体树脂较好的界面结合,硅烷或硬脂酸处理的(ATH/MH)可同时提高ATH/MH/POE/m-LLDPE复合材料的力学性能和阻燃性能。

关键词：茂金属聚乙烯无卤阻燃剂增韧剂表面处理极限氧指数综合力学性能

螺环磷酸酯双酚-S的制备及阻燃聚丙烯的性能

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化工新型材料 2022年第7期50卷 146-150页

作者：李金凤蒋巍费哲奇吉林化工学院材料科学与工程学院吉林132022

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,采用两步法制备阻燃剂(FR),经熔融共混制备无卤阻燃PP复合材料(FR-PP)。利用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和热重(TG)分析方法对FR-PP进行理化性能表征;通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试... 详细信息

为提高聚丙烯(PP)的阻燃性能,采用两步法制备阻燃剂(FR),经熔融共混制备无卤阻燃PP复合材料(FR-PP)。利用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和热重(TG)分析方法对FR-PP进行理化性能表征;通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试考察FR-PP的阻燃性能和阻燃机理。结果表明,当FR的添加量为25%时,FR-PP的LOI由18.0%提高至26.1%,达到垂直燃测试UL-94的V-1等级;TG分析表明,600℃下FR-PP的残炭率由0.1%提高至15.2%,表明FR-PP具有良好的阻燃性和热稳定性;不同添加量的FR-PP的熔体质量流动速率均大于9.5g/min,具有良好的流动性;弯曲强度由27.8MPa提升至31.5MPa,断裂伸长率由55.8%下降至38.5%,弯曲模量由940.4MPa提升至1360.8MPa。研究结果对阻燃PP的制备具有一定的指导意义。

关键词：阻燃聚丙烯复合材料阻燃剂极限氧指数热稳定性

添加型阻燃剂对异氰酸酯基聚酰亚胺泡沫阻燃性能的影响

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合成树脂及塑料 2023年第2期40卷 33-36页

作者：傅鑫殷洪魏建辉胡科峰段天娇姜宪凯武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150001 黑龙江大学化学化工与材料学院黑龙江哈尔滨150086

将卤系阻燃剂八溴醚(BDDP)、磷系阻燃剂磷酸三苯酯(TPP)、硼酸盐系阻燃剂五硼酸铵分别与异氰酸酯基聚酰亚胺泡沫(IBPIF)发泡料浆混合,经自由发泡和高温固化工艺制得阻燃IBPIF,并对阻燃IBPIF宏观泡孔结构、表观密度及极限氧指数(LOI)进... 详细信息

将卤系阻燃剂八溴醚(BDDP)、磷系阻燃剂磷酸三苯酯(TPP)、硼酸盐系阻燃剂五硼酸铵分别与异氰酸酯基聚酰亚胺泡沫(IBPIF)发泡料浆混合,经自由发泡和高温固化工艺制得阻燃IBPIF,并对阻燃IBPIF宏观泡孔结构、表观密度及极限氧指数(LOI)进行测试。结果表明:添加BDDP和TPP的IBPIF出现泡孔结构破坏并有贯穿孔和开裂现象,且添加TPP会使IBPIF高温固化后严重收缩,添加五硼酸铵的IBPIF泡孔结构较为规整;添加量为甲组分与发泡黑料总质量20%时,添加BDDP,TPP和五硼酸铵的IBPIF的LOI分别为30.0%,30.2%,30.6%,与纯IBPIF相比,分别升高了35.75%,36.65%,38.46%,但IBPIF的LOI升高速率随TPP添加量的升高逐渐减缓。

关键词：聚酰亚胺泡沫异氰酸酯基阻燃性能阻燃剂极限氧指数

三(4-膦酸二乙酯苯)胺阻燃剂的合成及应用

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塑料 2022年第1期51卷 67-71,120页

作者：闫玉兵杨旭锋职慧珍吕梁学院化学化工系山西吕梁033011 南京师范大学化学与材料科学学院江苏南京210023

采用N-溴代丁二酰亚胺(NBS)和三苯胺作为原料,通过自由基反应制备得到中间体三(4-溴苯)胺(TBTPA),然后,亚磷酸三乙酯与该中间体在无水NiCl_(2)催化下,经Michaelis-Arbuzov重排得到目标产物三(4-膦酸乙酯苯)胺(TDPPA)。通过核磁共振、高... 详细信息

采用N-溴代丁二酰亚胺(NBS)和三苯胺作为原料,通过自由基反应制备得到中间体三(4-溴苯)胺(TBTPA),然后,亚磷酸三乙酯与该中间体在无水NiCl_(2)催化下,经Michaelis-Arbuzov重排得到目标产物三(4-膦酸乙酯苯)胺(TDPPA)。通过核磁共振、高分辨质谱、元素分析等方法对化合物结构进行了表征,并研究了催化剂添加量、反应温度、反应时间对目标化合物产率的影响,确定了最佳的合成条件为n(NiCl_(2)):n(TBTPA)=0.20∶1.00,反应温度为150℃、反应时间为6 h,在该条件下,目标化合物的产率为76.5%。热重分析研究得知,TDPPA具有较高的热稳定性,将其用于硬质聚氨酯泡沫材料的阻燃改性,实验结果表明,当TDPPA添加量为25份时,样品的极限氧指数达到29.8%、UL 94垂直燃烧为V-0级。

关键词：三(4-溴苯)胺自由基反应阻燃剂膦酸酯聚氨酯极限氧指数

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DOPO-肉桂酰胺阻燃剂对聚乳酸性能影响

工程塑料应用 2022年第2期50卷 138-143页

作者：冯旺龙金立维中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京210042

将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与肉桂酰胺(CNM)的加成物DOPO-CNM与聚乳酸(PLA)以不同比例熔融共混制备复合材料,并制备了PLA/DOPO复合材料与之进行性能对比。通过极限氧指数与拉伸强度数值确定DOPO-CNM最佳的添加比例,D... 详细信息

将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)与肉桂酰胺(CNM)的加成物DOPO-CNM与聚乳酸(PLA)以不同比例熔融共混制备复合材料,并制备了PLA/DOPO复合材料与之进行性能对比。通过极限氧指数与拉伸强度数值确定DOPO-CNM最佳的添加比例,DOPO-CNM在PLA复合材料中发挥出氮-磷协效作用的同时还具有拉伸补强的效果。以差示扫描量热仪对PLA共混材料熔融行为进行表征,发现在DOPO-CNM 15%比例下PLA材料具有最大的熔融焓。以座滴法测量PLA/DOPO-CNM材料与水及二碘甲烷的不同接触角,从而计算得到材料表面自由能,通过比较可以发现,在DOPO-CNM 10%添加比例下其表面自由能接近PLA。以动态热机械仪对体系的黏弹性行为进行比较,DOPO-CNM的加入没有影响到PLA链段的玻璃化转变过程。以扫描电镜对不同比例的DOPO及DOPO-CNM的PLA复合材料进行微观形貌表征,显示DOPO-CNM与PLA分子链间存在较强的相互作用。

关键词：聚乳酸 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物极限氧指数拉伸强度相容性

聚磷酸三聚氰胺/季戊四醇膨胀型阻燃剂在天然橡胶中的应用

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合成橡胶工业 2022年第6期45卷 494-499页

作者：王健贾宇辉沈瑞冰贺炳尧梁玉蓉中北大学材料科学与工程学院太原030051 太原工业学院材料工程系太原030008

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸三聚氰胺(MPP)/季戊四醇(PER)对天然橡胶(NR)硫化胶的阻燃性能、热稳定性能、残炭形貌及力学性能的影响。结果表明,MPP/PER对NR硫化胶具有很好的阻燃效果,能有效提高NR复合材料的极限氧指数和热稳定性能,降低N... 详细信息

研究了膨胀型阻燃剂聚磷酸三聚氰胺(MPP)/季戊四醇(PER)对天然橡胶(NR)硫化胶的阻燃性能、热稳定性能、残炭形貌及力学性能的影响。结果表明,MPP/PER对NR硫化胶具有很好的阻燃效果,能有效提高NR复合材料的极限氧指数和热稳定性能,降低NR硫化胶的热释放速率,使NR硫化胶的燃烧过程变得稳定;当MPP/PER燃烧时可在NR硫化胶表面形成连续、致密且可隔绝氧气和热量的膨胀炭层;增加MPP/PER的总加入量会对NR硫化胶的力学性能造成一定的负面影响。

关键词：膨胀型阻燃剂聚磷酸三聚氰胺季戊四醇天然橡胶热稳定性能力学性能极限氧指数