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新型磷氮膨胀性阻燃剂/OMMT协同阻燃环氧树脂的制备及阻燃性能

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材料研究学报 2014年第6期28卷 455-461页

作者：卢林刚陈英辉王舒衡杨守生董希琳中国人民武装警察部队学院科研部廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队廊坊065000 中国人民武装警察部队学院消防工程系廊坊065000

在新型膨胀性阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷(DOPOMPC)与聚磷酸铵(APP)复配作用的环氧树脂(EP)膨胀阻燃复合材料(DOPOMPC/APP/EP)的基础上,添加有机改性蒙脱土(OMMT)制备了新型磷氮膨胀性阻燃剂/OMMT协同阻燃环氧树脂。用极限氧指... 详细信息

在新型膨胀性阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷(DOPOMPC)与聚磷酸铵(APP)复配作用的环氧树脂(EP)膨胀阻燃复合材料(DOPOMPC/APP/EP)的基础上,添加有机改性蒙脱土(OMMT)制备了新型磷氮膨胀性阻燃剂/OMMT协同阻燃环氧树脂。用极限氧指数(LOI)、水平燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)、电子显微镜(SEM)观察等方法研究了OMMT与DOPOMPC的协同效应。结果表明,EP4(10%DOPOMPC/10%APP/3%OMMT/77%EP)复合材料的各项燃烧参数综合表现最优,其LOI值达到36.8%,热释放速率峰值(pk-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)、一氧化碳释放率平均值(av-CO)较纯EP(EP0)分别下降了78.4%、62.2%、57.8%和50.0%,呈现出更加优良的阻燃和抑烟性能。其原因是,添加OMMT的阻燃材料在燃烧初期形成的炭层更致密、坚硬。

关键词：复合材料膨胀阻燃剂环氧树脂有机改性蒙脱土阻燃性能协同效应

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新型无卤膨胀阻燃聚丙烯的制备及阻燃性能

复合材料学报 2013年第1期30卷 83-89页

作者：卢林刚徐晓楠王大为董希琳杨守生中国人民武装警察部队学院科研部廊坊065000 中国人民武装警察部队学院消防工程系廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队廊坊065000

利用有机杂环磷酸酯1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸酯基)苯(FR)、聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MEL)制备新型无卤三源膨胀阻燃聚丙烯(IFR/PP)材料,通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧(UL-94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方... 详细信息

利用有机杂环磷酸酯1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸酯基)苯(FR)、聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MEL)制备新型无卤三源膨胀阻燃聚丙烯(IFR/PP)材料,通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧(UL-94)、热重分析法(TGA)、锥形量热(cone)等方法研究了IFR对聚丙烯阻燃性能影响。结果表明:当IFR总添加质量分数为30%(FR∶APP∶MEL质量比为4∶8∶3),阻燃IFR/PP的LOI达到36.2%,其热释放速率峰值(pk-HRR)、热释放速率平均值(av-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)、质量损失速率平均值(av-MLR)及一氧化碳释放率平均值(av-CO)相对未阻燃PP分别降低75.9%、71.7%、76.4%、74.6%、58.3%和50.0%,300s时CO释放量接近0,呈现出良好的阻燃、抑烟和抑毒性能;SEM研究表明,IFR催化PP在燃烧初期形成了致密、坚硬的优质炭层。

关键词：膨胀阻燃剂聚丙烯阻燃性能燃烧锥形量热仪

两种马来酸酐接枝物对膨胀阻燃聚丙烯增韧共混复合体系性能的影响

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材料研究学报 2017年第3期31卷 219-225页

作者：金静王昊舒中俊卢林刚中国人民武装警察部队学院消防工程系廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队廊坊065000 中国人民武装警察部队学院科研部廊坊065000

用膨胀型阻燃剂(IFR)和乙烯辛烯共聚物(POE)对聚丙烯(i PP)进行阻燃和增韧改性,比较研究了两种典型增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对膨胀阻燃增韧共混复合体系阻燃性能以及力学性能的影响... 详细信息

用膨胀型阻燃剂(IFR)和乙烯辛烯共聚物(POE)对聚丙烯(i PP)进行阻燃和增韧改性,比较研究了两种典型增容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和乙烯辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)对膨胀阻燃增韧共混复合体系阻燃性能以及力学性能的影响。结果表明:IFR可提高聚丙烯共混物的燃烧性能,但是明显降低材料的力学性能,而增容剂的加入可同时提高复合材料的燃烧性能和力学性能。PP-g-MAH使IFR的分散更均匀,添加1%(质量分数,下同)的PP-g-MAH使复合材料的平均热释放速率、热释放速率峰值、比消光面积平均值以及烟释放总量比未添加增容剂的阻燃材料分别下降24%、30%、56%和46%;而POE-g-MAH能使复合材料形成包覆结构,使其冲击强度明显提高,加入5%的POE-g-MAH可使复合材料冲击强度提高93%。

关键词：复合材料阻燃性能与力学性能共混复合增容剂

新型无卤膨胀阻燃低密度聚乙烯复合材料的非等温结晶动力学

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材料研究学报 2014年第4期28卷 300-307页

作者：卢林刚江伟杨守生徐晓楠王大为金晶中国人民武装警察部队学院科研部廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队廊坊065000 中国人民武装警察部队学院消防工程系廊坊065000

通过熔融混合将有机杂环磷酸酯1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸酯基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)组成的膨胀阻燃剂(IFR)与低密度聚乙烯(LDPE)作用,制备出新型膨胀阻燃低密度聚乙烯复合材料(IFR/LDPE)。用差示扫描量热法(DSC)研究IF... 详细信息

通过熔融混合将有机杂环磷酸酯1,3,5-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酸酯基)苯(FR)和聚磷酸铵(APP)组成的膨胀阻燃剂(IFR)与低密度聚乙烯(LDPE)作用,制备出新型膨胀阻燃低密度聚乙烯复合材料(IFR/LDPE)。用差示扫描量热法(DSC)研究IFR对LDPE非等温结晶行为的影响,用Jeziorny法、Ozawa法及莫志深法研究了低密度聚乙烯阻燃改性前后的非等温结晶动力学,并用Kissinger法、Takhor法研究了纯LDPE及IFR/LDPE共混体系结晶活化能的变化。结果表明:IFR的加入在提高LDPE阻燃性能的同时,对LDPE结晶起到异相成核作用,但是阻碍了PE分子链的规则排列,使LDPE晶体的生长减慢,最终使阻燃聚乙烯总的结晶速率降低。

关键词：无机非金属材料膨胀型阻燃剂低密度聚乙烯阻燃性能差示扫描量热分析非等温结晶动力学

星型绿色磷腈阻燃剂的制备及阻燃环氧树脂性能

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高等学校化学学报 2018年第12期39卷 2789-2796页

作者：卢林刚程哲丘新铭王会娅杨守生钱小东王学宝中国人民武装警察部队学院廊坊065000

从分子结构设计出发,以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛、三氯氧磷及新戊二醇等为原料,制备了一种新型阻燃剂六[4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰基)苯氧基]环三磷腈(HDDCPPCP),并将其与聚磷酸铵(APP)和多壁碳纳米管(MWCNT)复配,应用于... 详细信息

从分子结构设计出发,以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛、三氯氧磷及新戊二醇等为原料,制备了一种新型阻燃剂六[4-(5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂己内磷酰基)苯氧基]环三磷腈(HDDCPPCP),并将其与聚磷酸铵(APP)和多壁碳纳米管(MWCNT)复配,应用于环氧树脂(EP)中,制备了HDDCPPCP/APP/MWCNT/EP阻燃复合材料.利用极限氧指数(LOI)、水平燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)、拉伸、弯曲和冲击等方法研究该阻燃复合材料的燃烧性能、热性能及力学性能.实验结果表明,保持阻燃体系总质量分数为30%,当MWCNT质量分数为2%时,EP2(HDDCPPCP/APP/MWCNT/EP)的各项燃烧参数综合表现较好,其LOI值达到42. 8%,热释放速率峰值(pk-HRR)、热释放速率平均值(av-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)及一氧化碳释放率平均值(av-CO)相对EP0分别降低92. 5%,93. 0%,65. 2%和66. 6%,呈现出良好的阻燃、抑烟和抑毒性能; EP2的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量较好,分别为110. 46 MPa,6. 24%,1259. 99 MPa,377. 72 MPa.

关键词：环磷腈阻燃剂环氧树脂阻燃性能力学性能多壁碳纳米管

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一种无卤阻燃聚丙烯的热分解动力学

高分子材料科学与工程 2010年第11期26卷 39-43页

作者：卢林刚张晴徐晓楠王大为中国人民武装警察部队学院科学技术研究所中国人民武装警察部队学院研究生队中国人民武装警察部队学院消防工程系河北廊坊065000

利用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)及Coast-Redfern方法研究了聚丙烯(PP)和IFR/SiO2/PP体系的热分解动力学。结果表明,IFR/SiO2添加提高了PP的主分解阶段活化能,增强了PP阻燃性能。PP热分解机理函数g(α)=-ln(1-α),反应级数n=1,为... 详细信息

关键词：聚丙烯阻燃热分解动力学阻燃机理

新型无卤膨胀/MH阻燃环氧树脂的制备及阻燃性能

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材料工程 2015年第5期43卷 50-55页

作者：卢林刚陈英辉程哲杨守生邵高耸中国人民武装警察部队学院科研部河北廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队河北廊坊065000 中国人民武装警察部队学院消防工程系河北廊坊065000

通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(cone)等方法,研究了纳米氢氧化镁(MH)添加到六(4-DOPO羟甲基苯甲酸)环三磷腈化合物(FR)、聚磷酸铵(APP)和环氧树脂(EP)后,制备的新型复合阻燃材料(FR/APP/MH/EP)的阻燃及力学性能... 详细信息

通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(cone)等方法,研究了纳米氢氧化镁(MH)添加到六(4-DOPO羟甲基苯甲酸)环三磷腈化合物(FR)、聚磷酸铵(APP)和环氧树脂(EP)后,制备的新型复合阻燃材料(FR/APP/MH/EP)的阻燃及力学性能。结果表明:在固定FR/APP比例为1/1的前提下,添加1%(质量分数)的MH时,复合阻燃材料EP2(10%FR/10%APP/1%MH/EP)的LOI值达到36.4%,其热释放速率(pk-HRR)、有效燃烧热平均值(av-EHC)、比消光面积平均值(av-SEA)、一氧化碳释放率平均值(av-CO)较纯环氧树脂(EP0)分别下降了79.8%,6.73%,47.2%,33.3%,相对于EP1(10%FR/10%APP/EP)分别下降了20.0%,69.6%,83.6%,58.6%,同时EP2的拉伸、弯曲、冲击强度较EP1也分别提高了47.6%,75.2%,196%;SEM分析表明EP2燃烧后能够形成一层均匀、致密、连续的炭层,具有良好的阻燃、抑烟、降毒效果。

关键词：膨胀阻燃剂环氧树脂纳米氢氧化镁阻燃性能

1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂环己内磷酰氧基)苯的合成、晶体结构及阻燃性能研究

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化学学报 2008年第22期66卷 2489-2493页

作者：卢林刚王大为董希琳杨守生徐晓楠王学宝张燕于宝刚高维英中国人民武装警察部队学院科研部廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队廊坊065000 中国人民武装警察部队学院消防工程系廊坊065000

以新戊二醇、三氯氧磷以及1,2,3-三羟基苯等为原料,经过两步反应合成新型阻燃剂1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯,采用元素分析、FTIR、MS、1H NMR及X射线四圆衍射等技术确定了标题化合物的分子结构.结构分析表明,该标题... 详细信息

以新戊二醇、三氯氧磷以及1,2,3-三羟基苯等为原料,经过两步反应合成新型阻燃剂1,2,3-三(5,5-二甲基-1,3-二氧杂己内磷酰氧基)苯,采用元素分析、FTIR、MS、1H NMR及X射线四圆衍射等技术确定了标题化合物的分子结构.结构分析表明,该标题化合物属于三斜晶系,P-1空间群,每个结构单元含有2个分子,晶胞参数为a=0.70450(14)nm,b=1.2850(3)nm,c=1.5609(3)nm,α=69.19(3)°,β=86.29(3)°,γ=86.60(3)°,V=1.3171(5)nm3,Dc=1.438g/cm3,μ=0.286mm-1,F(000)=600,Z=2,由4635个独立衍射点得到最终偏离因子[I>2σ(I)]R=0.0574,Rw=0.1061.实验分析表明,该标题化合物具有良好的热稳定性和成炭性,对环氧树脂具有较好的阻燃效果,最佳添加量为20%.

关键词：膨胀型阻燃剂晶体结构阻燃

膨胀石墨(EG)协同新型磷系膨胀阻燃环氧树脂的制备及阻燃性能研究

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高校化学工程学报 2015年第3期29卷 690-696页

作者：卢林刚陈英辉郭楠杨守生中国人民武装警察部队学院科研部河北廊坊065000 中国人民武装警察部队学院研究生队河北廊坊065000 中国人民武装警察部队学院消防工程系河北廊坊065000

经六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)和聚磷酸铵(APP)处理环氧树脂(EP)的基础上加入可膨胀石墨(EG),制备新型膨胀阻燃环氧树脂复合材料(DOPOMPC/APP/EG/EP)。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)、扫描电... 详细信息

经六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)和聚磷酸铵(APP)处理环氧树脂(EP)的基础上加入可膨胀石墨(EG),制备新型膨胀阻燃环氧树脂复合材料(DOPOMPC/APP/EG/EP)。通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧(UL-94)、锥形量热(CONE)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了协效剂EG加入对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,适量EG与DOPOMPC/APP体系有良好的协同阻燃作用,并提高了环氧树脂复合材料力学性能。当DOPOMPC/APP/EG总添加量为22%(DOPOMPC/APP/EG的比例为5/5/1),复合材料LOI值高达38.4%;热释放速率峰值(pk-HRR)、比消光面积(av-SEA)、有效燃烧热平均值(av-EHC)和一氧化碳释放率平均值(av-CO)较纯EP(EP0)分别降低了81.8%,35.5%、29.0%和33.3%;其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比EP1(10%DOPOMPC/10%APP/EP)体系分别提高了70.5%、1.5倍和2.6倍。

关键词：膨胀石墨环氧树脂膨胀阻燃剂协同阻燃