聚磷酸铵对竹/聚丙烯纤维复合毡增强酚醛树脂基复合材料性能的影响

采用聚磷酸铵(APP)作为阻燃剂,对竹/聚丙烯纤维复合毡增强酚醛树脂基复合材料进行阻燃改性,研究阻燃剂的添加对复合材料力学、阻燃和导热性能的影响。当复合材料中添加25%APP时,力学性能测试结果表明,该复合材料的静曲强度和内结合强度分别降低了18.49%和62.86%,而隔热效果基本不变。采用扫描电子显微镜对复合材料内部进行表征,结果表明,APP的添加会破坏酚醛树脂的固化能力,导致力学性能的下降。采用锥形量热仪和极限氧指数仪对复合材料的阻燃性能进行分析,结果表明,添加APP后,复合材料的热释放速率和总热释放量分别降低了50.62%和50.82%,而极限氧指数则达到29.7,阻燃性能得到了明显改善。采用导热系数测定仪对阻燃前后复合材料的隔热效果进行表征,结果表明,APP的添加对复合材料保温效果没有影响。     

晶态纳米纤维素/聚磷酸铵胶体对刨花板性能的影响

以晶态纳米纤维素(NCC)为模板,聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,合成环境友好型的NCC/APP阻燃胶体体系,将此胶体应用到刨花板中,探讨其对刨花板力学性能和阻燃性能的影响。研究表明,当APP添加量分别为6%、9%和12%时,与APP固体直接添加到刨花板中相比,APP预聚体使得刨花板的极限氧指数分别提高6.0%、14.2%、3.7%,但是静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、内结合强度(IB)有所降低;刨花板中加入NCC/APP胶体后极限氧指数比添加等量的APP固体提高了10.2%、16.5%、14.3%,同时刨花板的MOR、MOE、IB也明显增强。     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板.研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响.结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响.当APP添加量为10...     

可膨胀石墨与聚磷酸铵对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用(英文)

采用锥形量热仪(CONE)研究可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用。CONE测试结果表明:EG和APP均可降低木粉/聚丙烯复合体系的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)和烟释放速率(RSR),提高成炭率;与APP相比,EG表现出更好的抑烟效果。当EG与APP的总添加量为15%、复配比例为2∶1时,能形成稳定致密的膨胀炭层,阻燃协同效应显著。力学性能测试结果表明:即使在马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的存在下,EG和APP阻燃剂的添加对复合材料的冲击强度和弯曲强度仍有不利影响,但EG的添加可提高复合材料的弯曲模量。     

Fe_2O_3/聚磷酸铵对聚氨酯木粉复合发泡材料的阻燃抑烟性能

为研究氧化铁(Fe_2O_3)与聚磷酸铵(APP)对聚氨酯木粉复合发泡材料(FWPC)的阻燃效果和抑烟性能,制备了添加不同质量分数Fe_2O_3和APP的FWPC试样。采用锥形量热仪测试样品的燃烧性能、热重分析仪测试样品的热稳定性;采用傅里叶红外光谱对燃烧后的残炭官能团进行分析,研究添加不同比例的Fe_2O_3和APP对聚氨酯木粉复合发泡材料的阻燃和抑烟性能的影响。结果表明:1)与空白对照样相比,添加质量分数为2%的Fe_2O_3和18%的APP的试样点燃时间(TTI)延迟了66.7%,热释放速率(HRR)和热释放速率峰值(PHRR)分别下降了33.9%和39.8%,有效燃烧热(EHC)也下降了12.6%,说明添加一定比例的Fe_2O_3和APP对FWPC的阻燃作用明显;2)添加3%Fe_2O_3和17%APP时,试样的总烟释放量(TSR)、总烟产量(TSP)和比消光面积(SEA)分别比空白对照样下降38.2%,37.4%和27.1%,说明Fe_2O_3和APP对FWPC具有明确的阻燃及抑烟作用;3)Fe_2O_3和APP同时加入FWPC时,分解温度比空白对照样有所上升,特别是添加2%Fe_2O_3和18%APP试样的质量残余率高达65.0%,说明加入适宜比例的Fe_2O_3和APP可以提高凝聚相阻燃效果,从而提高FWPC的热稳定性;4)傅里叶红外光谱显示,在1 050和1 429 cm~(-1)处,添加Fe_2O_3和APP的试样的吸收峰强度明显弱于空白对照样,这两处强吸收峰分别归属于C—O伸缩振动和CH_2剪式振动或者弯曲振动,表明燃烧产物中存在脂肪族醇类物质,不加阻燃剂的聚氨酯发泡木塑复合材料燃烧完全,而加入Fe_2O_3和APP会影响残炭中官能团的组成结构。总体上看,在FWPC中添加适宜比例的Fe_2O_3和APP后,试样的HRR和TSR均有明显下降,说明2种添加剂对FWPC具有很好的阻燃及抑烟效果。     

磷酸锆/聚磷酸铵处理木材的协同阻燃性能

为获得阻燃性能好、自熄灭快的阻燃木材,采用工艺简单、成本较低的层层自组装技术制备阻燃木材。以带正电荷的聚乙烯亚胺(PEI)为聚阳离子电解质、带负电荷的聚磷酸铵(APP)为聚阴离子电解质,利用静电力在木材表面构建层层自组装薄膜。又引入少量的具有层状结构的纳米颗粒磷酸锆(α-ZrP)作为阻燃膨胀体系的物理阻隔层,制备出阻隔层在内、膨胀层在外的PEI/α-ZrP_内+PEI/APP_外阻燃木材。通过扫描电镜、衰减全反射傅里叶变化红外光谱、氧指数及热重分析等测试,结果表明:阻隔层在内、膨胀层在外的(PEI/α-ZrP_内+PEI/APP_外)_(5+5)阻燃木材自组装成膜性好,外层APP可以紧密地包覆内层α-ZrP,使得阻隔层与膨胀层良好地共存于木材表面,以达到物理阻隔与化学膨胀协同发挥阻燃的目的。此外,其氧指数测试结果达到42.5%。木材燃烧残貌完整,膨胀层结构稳定,连接紧密。这表明磷酸锆发挥了固体酸催化成炭作用,提高了木材在高温环境下的热稳定性。由热重分析可知,(PEI/α-ZrP_内+PEI/APP_外)_(5+5)阻燃木材在相同热失重速率下对应温度明显降低,表明α-ZrP作为内阻隔层成功降低了木材热分解产生的热量。同时,~(PEI/α-ZrP_内+PEI/APP_外)_(5+5)阻燃木材700℃质量残留率明显增加,为37.23%。这进一步表明α-ZrP具有良好的催化成炭和抑制木材热分解的作用,证明其在木材阻燃应用中优异的协同能力。     

纳米二氧化硅/有机磷协同阻燃木塑复合材料性能的研究

以桉木粉、低密度聚乙烯（LDPE）和马来酸酐接枝低密度聚乙烯（LDPE-g-MAH）为主要原料,采用熔融共混法制备木塑复合材料（WPC）,并以γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性纳米二氧化硅（Nano-SiO₂）与有机磷阻燃剂（D-bp）为复配阻燃剂对其进行阻燃改性。通过锥形量热、热重分析（TGA）对WPC的阻燃性能、热性能进行分析。结果表明:当改性NanoSiO₂与D-bp添加量分别为3%和7.5%时,协同阻燃WPC具有优异的综合性能,峰值热释放速率、总热释放量、峰值质量损失速率和峰值比消光面积分别为358.3 kW/m²、103.4 MJ/m²、0.123 g/s和693 m²/s,与未阻燃改性WPC相比分别降低25.7%、21.8%、51.6%和85.5%;失重5%的热分解温度和残炭率为276.2℃和17.9%,分别提高119℃和5.3%;拉伸强度也提高了61.8%。     

阻燃无胶高密度蔗渣碎料板的研究

不施加任何胶黏剂,通过添加阻燃剂聚磷酸铵(APP)制造阻燃无胶高密度蔗渣碎料板。探讨APP含量对板材物理力学性能的影响,并利用热重分析和锥形量热分析对阻燃板材进行燃烧性能的表征。结果表明:APP的加入使板材强度有所下降,但板材强度仍能满足室内结构用板的标准要求;APP有效地抑制了蔗渣的受热分解,促进成炭;APP有效抑制了阻燃板燃烧时的热释放和烟释放。     

可逆热致变色木塑复合材料的制备及性能表征

为探究木塑复合材料(WPC)的可逆热致变色功能,以原位聚合法合成了表面带有硅烷偶联剂KH550的可逆热致变色结晶紫内酯微胶囊,并将该微胶囊以一定比例添加到WPC中,制备了可逆热致变色WPC,通过力学性能和加热前后表观颜色测定确定微胶囊的最佳添加量。同时,通过动态热机械分析对比了可逆热致变色WPC和普通WPC的动态力学性能。随着微胶囊添加量的增加,可逆热致变色WPC的拉伸强度和弯曲强度先增大后减小,加热前后颜色变化逐渐明显,最后趋于稳定;在动态热机械分析方面,随着温度升高,可逆热致变色WPC和普通WPC的储能模量逐渐降低。和普通WPC相比,加入最佳添加量的微胶囊制备的可逆热致变色WPC在同一温度时的储能模量高于普通WPC,2种WPC的损耗因子峰对应的温度相差很小。结果表明,当微胶囊的添加量为总质量的15%时,可逆热致变色WPC兼具良好的力学性能和可逆热致变色功能,和普通WPC相比,可逆热致变色WPC的界面相容性较好,力学性能优良,且具有与普通WPC相近的玻璃化转变温度,是一种良好性能的功能型WPC。     

非卤阻燃型EVA共聚乳液胶黏剂阻燃性能研究

分别以氢氧化铝(ATH)、三聚氰胺磷酸盐(MP)及MP和季戊四醇(PER)复配体系为阻燃剂,制备了一系列无卤阻燃型EVA共聚乳液胶黏剂,采用热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和锥形量热计试验(CCT)等手段研究了材料的燃烧性能、力学性能及热分解行为。结果表明,添加阻燃剂会提高体系热分解的温度,ATH和MP添加量均为30%,m(MP)∶m(PER)为3∶1(MP和PER总用量为30%)时,改性体系LOI值分别为38.6、34.3和36.3,均大于30,拉伸强度分别为10.13、13.18和11.28 MPa,均大于8.0 MPa,满足使用要求;ATH在改性EVA乳液胶黏剂时的阻燃效率高于MP体系和MP/PER复合体系,引燃时间、热释放速率、总生烟量和质量损失速率等参数均较优。MP改性体系中加入少量PER对生成膨胀型炭质残渣有一定的促进作用。     

磷酸脒基脲与聚磷酸铵协同阻燃的木粉/HDPE复合材料

采用锥形量热仪(CONE)、极限氧指数(LOI)、热重分析(TGA)和力学试验等研究手段,分析聚磷酸铵(APP)、磷酸脒基脲(GUP)及二者复配(GUP/APP)对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料燃烧性能、热降解行为以及力学性能的影响.CONE研究结果表明:APP可显著降低WF/HDPE复合材料的热释放,但同时也使得复合材料的烟释放增加;将GUP与APP按适当比例复配不仅可以有效抑制复合材料的热释放,而且可以降低烟释放速率,表现出较好的协同阻燃和抑烟作用.TGA结果表明:GUP与APP复配使得WF/HDPE复合材料的初始热分解温度降低,残炭产率提高.此外,GUP和APP复配阻燃WF/HDPE复合材料具有较高的氧指数和较小的力学性能损失.     

聚磷酸铵分层阻燃处理对杨木大片刨花板性能的影响

针对传统均混阻燃剂工艺对刨花板性能的不利影响以及刨花板燃烧由表及里发展的特点,采用“表-芯-表”分层施加阻燃剂的方法制备阻燃大片刨花板。将总质量分数为12.5%的聚磷酸铵(APP)阻燃剂引入大片刨花板中,调控大片刨花板每层阻燃剂添加量,探究分层阻燃工艺对大片刨花板内结合强度、静曲强度、弹性模量及吸水厚度膨胀率等物理性能的影响。采用锥形量热仪表征产品的燃烧特性,并对大片刨花板燃烧后残炭的组成进行了分析。结果表明：分层施加阻燃剂有效调控了大片刨花板的力学性能和吸水厚度膨胀率,弹性模量均比未添加阻燃剂板材高226 MPa以上;分层工艺中APP424内结合强度和静曲强度提升最高,与均混工艺相比,分别提升0.15和8.59 MPa;无机阻燃剂APP在表层的施加量会影响大片刨花板的静曲强度,在芯层的施加量会影响大片刨花板的内结合强度;分层施加阻燃剂对大片刨花板的阻燃性能提升明显,第2放热峰延缓了255～435 s,且火灾危险性明显下降,其中APP343(上、下表层各施加质量分数为3.75%的APP,芯层施加5%的APP)防火安全性最佳;分层施加阻燃剂有效提高了阻燃大片刨花板的气相阻燃效果,且并未明...     

基于UFC-木质素磺酸钠改性脲醛树脂的合成与表征

脲醛预缩液(UFC)与尿素合成脲醛树脂(UFC/U),在合成工艺"t_1(碱性)—t_2(酸性)—t_3(碱性)"三个时刻添加木质素磺酸钠(SL)得到改性脲醛树脂(SLUF),借助非等温差示扫描量热分析法(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对树脂进行研究。结果表明:1) SLUF_(1-10)树脂综合性能较优,游离甲醛和羟甲基含量分别为0.17%、4.04%,贮存期为40 d(25℃),湿强度为1.10 MPa,高于国家II类胶合板湿强度;2) SLUF_(1-10)树脂中木质素磺酸钠参与了UFC/U的树脂化反应,且SLUF_(1-10)(加NH_4Cl)树脂易形成交联结构而固化;3)UFC/U树脂羟甲基化更完全,亚甲基醚键增多;SLUF_(1-10)羟甲基含量和亚甲基醚键减少。     

无机镁铝水滑石制备阻燃MDF的性能分析

采用无机镁铝水滑石阻燃剂(Mg Al-LDH)制备阻燃中纤板(MDF),探讨其用量对MDF阻燃及力学性能的影响,并与三聚氰胺磷酸盐(MP)进行对比。结果表明:随着Mg Al-LDH添加量增加,其阻燃抑烟作用更明显;添加量为15%时,其阻止热量释放效果达到MP添加量10%的效果,但抑烟性更优。添加Mg Al-LDH,可使MDF的力学强度降低,但添加量为10%时,阻燃MDF的力学性能仍满足GB/T 11718-2009普通型产品的要求。     

有机蒙脱土协同壳聚糖基膨胀型阻燃剂阻燃聚乳酸研究

为改善聚乳酸的阻燃性能,利用植酸改性壳聚糖(PAMC)与三聚氰胺磷酸盐(MPP)复配得到一种新型膨胀型阻燃剂(IFR)体系,并将有机蒙脱土(OMMT)作为协效剂,通过熔融共混法制备阻燃聚乳酸(PLA)复合材料(PLA/PAMC/MPP/OMMT)。通过极限氧指数(LOI)、锥形燃烧量热(CONE)测试、垂直燃烧法(UL-94)和热重分析(TGA)测试分析复合材料的阻燃性能、燃烧性能和热稳定性能。采用扫描电镜(SEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对复合材料的炭渣进行分析,研究了OMMT与PAMC/MPP在PLA复合材料中的阻燃协效作用。结果表明:与纯PLA相比,添加质量分数为25%的PAMC/MPP后,PLA2的LOI值、UL-94等级和800℃时的残炭量分别由21、NR和0.61%增至27.5、V-1级和17.28%,HRR曲线的峰值(PHRR)和总热释放量(THR)值分别由533.5 k W/m~2和81.7 MJ/m~2下降至270.2 k W/m~2和63.7 MJ/m~2。当添加质量分数为0.5%的OMMT后,PLA3的LOI值和残炭量继续增加至30.0和18.58%,PHRR和THR值进一步下降至251.6 k W/m~2和60.6 MJ/m~2,UL-94等级达到V-0级,且熔融滴落现象消失。OMMT与PAMC/MPP之间存在较好的协同效应,可有效改善PLA复合材料的阻燃性能,本研究结果可为制备绿色阻燃PLA复合材料提供理论依据。     

三氧化钼对无卤阻燃复合酚醛泡沫体系性能的影响

以多聚磷酸铵、季戊四醇、三氧化钼(Mo O3)组成无卤协同阻燃体系,研究了Mo O3不同添加量对阻燃体系复合酚醛泡沫的热释放性能、发烟性能及力学性能等的影响。研究结果表明:与纯酚醛泡沫相比,阻燃体系复合酚醛泡沫的极限氧指数(ILO)均值升高了约73%;900℃时的残炭量在Mo O3添加量≤1.5%时略有增加,而后有所降低;热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、氧气消耗量(O2C)、一氧化碳(COP)和二氧化碳产量(CO2P)的均值分别降低了约75%、68%、68%、28%和41%,总烟释放(TSR)均值上升了约72%;从比消光面积(SEA)显著升高和有效燃烧热(EHC)显著降低可知,阻燃体系符合气相阻燃的机理;复合酚醛泡沫的弯曲和压缩强度均值分别降低了约29%和19%。综合分析可知,Mo O3添加量为1.5%时,阻燃体系复合酚醛泡沫的综合性能最优。     

木塑复合材料耐候性能研究进展

木塑复合材料(WPC)的耐候性能决定了材料的户外使用寿命。文中介绍了国内外在WPC耐热氧老化、耐光氧老化、耐真菌腐朽及耐潮湿与冻融性能方面的研究进展。现有研究表明, 热氧老化与光氧老化均使得WPC发生褪色现象, 力学性能下降, 添加抗氧化剂与光稳定剂可分别改善二者对WPC的破坏作用。WPC中木粉含量较高时更易发生真菌腐朽现象, 添加化学防腐剂或其他助剂、木粉改性及涂饰可有效抑制真菌腐朽。WPC的吸水性是其热氧老化、光氧老化、真菌腐朽及冻融循环过程的催化剂。文中还总结了目前WPC耐候性能研究存在的主要问题, 并对其未来趋势进行了展望。     

木塑复合材料阻燃研究进展

对木塑复合材料(WPC)的阻燃研究进展进行了综合阐述,总结了近几年WPC用阻燃剂及阻燃处理方法的研究成果,并根据研究中存在的问题,着眼于提高阻燃剂的阻燃性及与WPC的相容性,展望了今后木塑复合材料在阻燃剂改性方面的研究方向。     

高温热处理杨木粉对木塑复合材料界面结合性能影响北大核心

研究了不同粒径杨木粉在200℃高温炭化前后对木塑复合材料(WPC)界面结合性能的影响,结果表明:木粉通过200℃炭化处理改性后。WPC界面结合性能显著提升。80目下样品的弯曲强度和弯曲模量提升效果最佳,分别提升了24.28%和43.07%;40目和80目下样品拉伸强度的提升效果明显,分别提升了13.44%和13.19%;吸水率显著降低,40、60、80目样品对应的最大吸水率分别从8.49%、6.67%和4.92%降至2.75%、2.66%和2.53%,密度也随木粉目数的增加而增加。     

木纤维的定向制备及其几何尺寸对木塑复合材力学性能的影响

高质量的生物质微细纤维作为木塑复合材(WPC)填料可使产品综合性能显著提高。笔者围绕WPC用微细纤维的定向制备展开研究,考察了不同含水率、不同树种和不同形态原料对制备的木纤维质量的影响及以其为增强材料制备的WPC力学性能。结果表明:随着原料初含水率的增加,木纤维的整体几何尺寸明显增大;单板粉碎制备的纤维长度和直径比木片制备的纤维稍大;当木纤维直径为0.21 mmd≤0.29 mm、长径比为5~7时可赋予WPC较好的力学性能,与纤维直径为0.14 mm的WPC相比,拉伸、弯曲及冲击强度分别提高了10.12%、6.13%及14.65%。