复合材料的阻燃性能研究与改进
聚酰胺6／黏土纳米复合材料阻燃性能的研究进展
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｈｅ Ｆｌ ｍ ｅ Ｒ ｅ ａ ｄａ ｃ ｆｔ ｌ ａ ｉ 。 ／Ｃｌ ｙ Ｎ ａ ｏ ｏ ｐｏ ｉｅ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｔ ａ ｔ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈｅ Ｐｏ ｙ ｍ ｄｅ ６ ａ ｎ ｃｍ ｓｔ ｓ
Ｐ ６基体 的表层 ，形 成保 护性 的炭质 焦层 ，隔绝 了外 Ａ 界 热 量 和氧气 ，并 延缓 了聚酰胺 基 体分 解 的可燃 性气
气 、通 讯 和家 电业 的高 速发 展 ，对 尼龙 的需 求也 越 来
越大 ，其 阻燃 性 能成 为一 个 至 关 重 要 的 因素 。因此 ， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
聚酰胺 阻燃 高 分子材 料 的研 究显 得 尤为 迫切 。 聚酰 胺 的阻 燃 改 性 主 要 是 通 过 加 入 阻 燃 剂 来 实 现 。纳米 材 料 的兴 起 ，推 动 了 阻 燃 高 分 子 材 料 的 发 展 。科 学 家发 现 ，利 用 插 层 法 制 备 的聚 酰 胺／ 土 纳 黏 米复 合材 料 具 有 一 定 的 自熄 性 。 与 传 统 阻 燃 材 料 相 比，该 种纳 米 复合 材料 中 只要添 加 少量 纳米 分散 的黏 土便 能显 著 提 高 聚 合 物 材 料 的 阻 燃 性 Ｊ 。更 为 重要 的是在 提高 材 料阻燃 性 能 的同 时 ，不会 降低 材 料 的机 械和 加工性 能 ，甚 至还 会改 善某 些 性能 ；燃 烧 过程 中
的阻 燃性 能 。国 内外科 学 家都对 其 中的机理 展开 了研 究 ，普遍 认 为 主 要 是 黏 土 颗粒 在 燃 烧 过 程 中聚 集 于
阻燃聚合物纳米复合材料的制备及其应用研究
１ ６ 辐射 合成 法 ．
辐射 合成 法 是将聚合物单 体和金 属盐在 分子级别 混合 ， 也 即 现形 成 金 属盐 的单 体溶 液 ，再 利 用 钴 源 进 行 辐 照 ，电 离 辐 射 产 生 的初 级 产 物 同 时 引发 单 体 聚 合 及 今 年 书 离 子 的 还 原 。辐 射合成法具有 简便 温和 、产率 高 、适 用面广 的优点 ，是 目前制 备有机／无机纳米复 合材料 典型 的一步 合成 法 ，并且 能使 纳米 相微 粒分 散均 匀 ，显示 了制备 复合材料无 比的优越性 。
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｗ ｉ ｈｅｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，ｐｏｙ ｒｃｍａｅ ｉｌ ｒ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ａｉ ｎ ｌｄｅｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｅｏ ｈ ｎ ｆｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｌ ｍｅ ｉ ｔ ｒａｓｗｅ ｅｗｉｅ ｙ ｕ ｅ ｎ ｎ ｔ ａ ｆｎｓ ｏ ａ ｄ ｐ ｏ ｌ ’ ｌｖ ｓ，ｂ ｔｔ ｅ ｐ ｌｍｅ ｉ ｔ ｒａ ｓｗｅ ｅ ｗｉ ｅ ｐ ｅ ｄ ｆ ｍｍａ ｌ ｎ ｅ ｐ ｅＳ ｉ ｅ ｕ ｈ ｏ ｙ ｒｃ ｍａ ｅ ｌ ｒ ｄ ｓ ｒ ａ ａ ｉ ｌ ｂ ｅ，ｐ ｏ ｕ ｉ ｇ ｌｒ ｅ ａ ｕｎ ｓｏ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｔｘ ｃ ｒ ｄ ｃ ｎ ａ ｇ ｍｏ ｔ ｆｓ ｋ ｎ ｏ ｉ
ｉｅ ｆｒ ．Ｔｈ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｐ ｌ ａｉｎｓ ｒｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆｔ ｅ ｆａ ｅａ ｄ ｎ ｏｙ ｒｃ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔｓ ｉ ｈ ｅｄｓ ｏ ｅ ｐ ｅ ａ ａｉｎ ａ ｄ ａ ｐｉ ｔｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｈ ｍｅ ｒ ｔｒ ｉ ｇ ｐ ｌｍｅ ｉ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ｎ ｔｅ ｆ ｌ ｆ ｃ ｌ ｉ ｐ ａ ｔｃ ，ｆｂ ｒ ｌ ｓｉ ｓ ｉ ｅ ｓ，ａ ｄ ｒ ｂ ｅ ｒ ｉ ｌ ｅ ｉｗｅ ｎ ｎ ｌ ｈｅ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓｆ ｒｉｓｄ ｖ ｌｐ ｎ ｒ ｒ ｐｏ ｅ ． ｎ ｕ ｂ ｒｗｅ ｅ ｍａ ｎｙ ｒ ｖｅ ｄ ａ ｄ ｆ ａｌ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｗｅ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ ｉ ｙ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｆ ｍｅ ｒ ｔ ｒ ｉ ｇ ｐ ｌｍｅｉ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ；ｐ ｅ ｒ ｔｏ ｌ ａ ｅａ ｄ ｎ ｏ ｙ ｒｃ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓ ｒｐａａ ｉｎ；ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｐ ｌｃ ｔ ｏ
高分子复合材料燃烧机理及性能评价
高分子复合材料燃烧机理及性能评价高分子复合材料作为一种重要的先进材料，已经在许多领域中得到了广泛的应用。
然而，高分子复合材料在燃烧过程中产生的热量和有害气体会对环境和人体造成伤害，因此研究高分子复合材料的燃烧机理及性能评价非常重要。
本文将从以下几个方面介绍高分子复合材料的燃烧机理及性能评价。
一、高分子复合材料的燃烧机理高分子复合材料在燃烧过程中会产生大量的热量和有害气体。
其燃烧机理可以分为三个阶段：引燃阶段、氧化阶段和收尾阶段。
首先是引燃阶段。
当高分子复合材料接触到热源时，其表面开始发生热分解反应。
这些热分解产物包括小分子化合物、气体和焦炭。
小分子化合物和气体可以继续燃烧，释放出更多的热量。
此时，由于热量的积累和均匀分布，高分子复合材料开始燃烧，形成火焰。
其次是氧化阶段。
在火焰的作用下，高分子复合材料开始燃烧。
同时，空气中的氧气和高分子复合材料中的碳、氢、氧等元素发生氧化反应，形成水和二氧化碳等气体排放。
此时，火焰达到最高温度，燃烧速度也达到最大值。
最后是收尾阶段。
当高分子复合材料中的可燃物质被燃尽后，火焰开始减弱，热量开始散发。
此时，高分子复合材料中产生的气体和热量往往比较少，燃烧也比较缓慢。
二、高分子复合材料的燃烧性能评价高分子复合材料的燃烧性能评价指的是评价其燃烧时产生的有害气体和热量等指标。
主要包括以下几个方面：1. 燃烧温度和热释放率。
燃烧温度是指高分子复合材料燃烧时产生的最高温度，热释放率是指燃烧时单位时间内释放的热量。
燃烧温度和热释放率是评价高分子复合材料燃烧性能的重要指标，也是决定其火灾危险性的关键因素。
2. 有害气体排放量。
高分子复合材料燃烧时会产生大量的有害气体，例如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、烟雾等。
这些气体对环境和人体健康都有一定的危害，因此评价其有害气体排放量也是十分重要的。
3. 烟雾等毒性物质排放量。
高分子复合材料燃烧时会产生大量的烟雾等毒性物质，这些物质对人体健康的影响也是不容忽视的。
高岭土／NR插层纳米复合材料的结构和阻燃性能研究
２８ ０
橡
胶
工
业
２０ ０ ７年第 ５ ４卷
高岭 土／ 插层 纳米 复合 材 料 的 ＮＲ 结 构 和 阻燃 性 能 研 究
刘 ， 岚 贾 ，圈 勇 刘 ，德民 匿 ，远 罗 芳
（ 南 理 工 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 华 广东 广 州 ５ ０ ４ ） １ ６ ０
摘要 ： 采用 两 步 插 层 法 制 备 高 岭 土／ ＮＲ 插 层 纳 米 复合 材 料 ， 对 其 结 构 和 阻 燃 性 能 进 行 研 究 。结 果 表 明 ， 二 甲 并 在 基 亚 砜 以 及 带 有环 氧 基 团 的 改 性 剂 的 分别 作 用 下 ， 大 分子 链 实 现 了对 高 岭 土 的 插 层 ， 岭 土 片层 以 纳 米 尺 寸 均 匀 ＮＲ 高 分 散 在 ＮＲ 中 ； ＮＲ和 填 充 型 高 岭 土 ／ Ｒ 复 合 材 料 相 比 ， 与 Ｎ 高岭 土 ／ ＮＲ插 层 纳 米 复 合 材 料 的热 释 放 速 率 和 质 量 损 失
项 目 （０ ２ ５ ｌ Ｏ ） ２ ０ ０ ６ Ｏ ６
为 ４ ～５ ０ ０℃ ） 下 片 冷却 后停 放 ２ ， ４ ｈ以上 ， 后 然
在 ２ 液压平 板硫 化机 上硫 化 。硫 化条 件 为 １ ３ ５ｔ ４
℃ ×ｔ 。硫 化胶停 放过 夜制 备试样 进行 测试 。 。 。
１４ 分 析测试 ．
ＮＲ， ３ 烟胶 片 ， 马来 西亚 产 品 ； 岭 土 ， 学 高 化 纯 ， 津 市 福 晨 化 学 试 剂 厂 产 品 ； 甲 基 亚 砜 天 二
基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （０ ７ ０ １ ； 东 省 国 ５５３２ ）广 自然 科 学 基 金 团 队 资 助 项 目 （９ ７ ） 高 校 博 士 点 专 项 基 金 资 助 ３ １２ ；
阻燃PA66复合材料翘曲性能研究
第35卷第1期2021年1月Vol.35,No.1Jan.,2021中国塑料CHINA PLASTICS阻燃PA66复合材料翘曲性能研究易新1，，张永1，吴长波1，周华龙2，许鸿基1，丁超1(1.上海金发科技发展有限公司，上海工程塑料功能化工程技术研究中心，上海201714；2.江苏金发科技新材料有限公司，江苏省高分子合金材料工程技术研究中心，江苏昆山215300)摘要：对比研究了无玻璃纤维、普通圆形玻璃纤维、扁平玻璃纤维对漠系阻燃聚酰胺66(PA66)复合材料的翘曲性能影响，分别从力学性能、结晶性能、收缩率和横向/纵向收缩率比等因素阐述复合材料翘曲性能。
结果表明，相同阻燃剂含量条件下，不加玻璃纤维复合材料的结晶度最高，横向收缩率与纵向收缩率最大,但横向/纵向收缩率比最小,复合材料翘曲度最小;相同玻璃纤维含量条件下，扁平玻璃纤维复合材料翘曲度明显优于普通圆形玻璃纤维,其横向/纵向收缩率比明显小于普通圆形玻璃纤维;力学性能方面，扁平玻璃纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强要低于圆形玻璃纤维体系;不同形态玻璃纤维对阻燃增强PA66复合材料结晶性能影响小,其结晶度和结晶峰温度非常接近;相同阻燃剂含量条件下，随着扁平玻璃纤维含量增加，复合材料横向收缩率与纵向收缩率均降低,但横向/纵向收缩率比呈增大趋势，导致复合材料翘曲度随玻璃纤维含量增加而变大。
关键词：翘曲度;漠系阻燃;圆形玻璃纤维;扁平玻璃纤维;聚酰胺66；收缩率中图分类号：TQ323.6文献标识码：B文章编号：1001-9278(2021)01-0019-06DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2021.01.004Study on Warpage of Flame-retardant PA66CompositesYIXin"2，ZHANG Yong1，WU Changbo1，ZHOU Hualong2,XU Hongji1，DING Chao1(1.Shanghai Engineering Research Center of Functionalizing Engineering Plastics,Shanghai Kingfa SCI TECH DVPT Co,Ltd, Shanghai201714,China；2.Jiangsu Polymer Alloy Matterials Engineering and Technology Research Center, Jiangsu Kingfa SCITECH Advanced Materialls Co,Ltd,Kunshan215300,China)Abstract:The warpage of brominated flame-retardant PA66composites was investigated in terms of the compositions without glass fiber and with the circular and flat glass fibers.The warpage of the composites was analyzed on the basis of their mechanical properties,crystallization properties,shrinkage rate and transverse/longitudinal shrinkage ratio.The results indicated that the composites without glass fiber had the highest crystallinity，transverse shrinkage and longitudinal shrinkage，but the lowest transverse/longitudinal shrinkage ratio and warpage.At the same content of glass fibers，the warpage of the composites with the flat glass fiber was obviously better than that of the composite with the circular glass fiber due to a lower ratio of transverse/longitudinal shrinkage .In the case of mechanical properties，the tensile strength and bending strength of the composites with flat glass fibers were lower than that of the composites with the circular glass fiber.The different types of glass fibers had little effect on the crystallization of the composites，and their crystallinity and crystallization peak temperature were very close to each other.At the same content of flame retardant，both the transverse shrinkage and the longitudinal shrinkage of the composites decreased with an increase in the content of the flat glass fiber.However，their transverse/longitudinal shrinkage ratio increased，leading to an increase in the warpage of the composites.Key words：warpage；bromine flame retardant；circular glass fiber；flat glass fiber；polyamide66；shrinkage0前言PA树脂是一种半结晶树脂,具有非常优异的力学性能、耐化学腐蚀性能,经过改性的PA复合材料是一种优异的工程塑料，广泛应用于汽车、电子、机械等领域［14］o随着PA在汽车连接器、工业连接器、家用电器、建筑材料等各领域，使用过程中可能遇到电流短路或者明火而产生火灾事故，所以越来越多材料有阻燃要求，溴系阻燃体系由于其优异的力学性能、灼热丝性能、可配色性等优点，目前仍是阻燃PA材料中主流的体系［56］。
不同阻燃级别ABS复合材料的热解和燃烧性能研究
不同阻燃级别ABS复合材料的热解和燃烧性能研究摘要:本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系,制备了HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,并对纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能进行了研究。
结果表明:DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系可以增加样品的成炭量,有效减低ABS材料的最大热释放,但是总的热释放按添加百分比来说却没有降低。
关键词:ABS 阻燃热解燃烧性能纯ABS树脂极易燃烧,其极限氧指数(LOI)仅为18,水平燃烧速度非常快,在燃烧进行的同时会产生大量黑烟以及有毒气体,并且会出现软化和烧焦。
目前提高ABS树脂的阻燃性能主要有以下三种途径:添加反应型阻燃剂、添加添加型阻燃剂以及与难燃聚合物共混。
目前市场上使用的阻燃ABS材料一般有两种UL-94 HB级和V-0级两个阻燃级别。
目前由ABS材料制作的电子电器配件壳体燃烧引起的火灾时有发生,而国内外对电子电器火灾中由于ABS树脂外壳材料引发的燃烧研究不多。
本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3∶1)阻燃体系,制备HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,比较了纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能,研究其阻燃机理和热降解机理,为评价不同环境下电器火灾危险性,预防ABS材料的电器火灾提供了重要的实验及理论参考。
1 实验部分1.1 原材料ABS,HI-121H型,宁波乐金(LG)甬兴化工有限公司;DBDPE,常熟晶华生产;Sb2O3:上海仪器四厂生产,分析纯。
1.2 实验设备双螺杆挤出机,TE-35型,螺杆长径比为40,南京科亚公司;平板硫化机,YX-100(D),上海泽凡橡塑机械制造有限公司生产;TGA,Q5000 IR,美国TA公司;微型燃烧量热仪(MCC),MCC-2,Govmark公司。
1.3 样品制备所用ABS,DBDPE和Sb2O3均置于60℃烘箱干燥待用。
在160~180℃温度下将按照一定比例混合好的原料在双螺杆挤出机上熔融共混、挤出并造粒。
聚合物基复合材料阻燃的研究进展
作用 。 氢氧化 物 阻燃 剂 以 Ａ Ｈ 最 为 常见 ，其 表 面改 性 Ｔ 和填充 量 对 复 合 材 料 的 阻 燃 和 其 他 性 能 有 很 大 的影 响 。Ｋ ｚｋ 等 研 究 了 Ａ Ｈ 阻 燃 聚 甲基 丙 稀 酸 甲酯 ａｕ ｉ Ｔ
研 究 的 不 断 深 人 ，研 究 人 员在 氢 氧 化 物 、磷 系 、硅
ＤＯ ｉ’ｕ ＮＧ Ｊｎ ｈ
（ ｔ ｉ ｓ ｅ． ａ ｄＥ ｇ ，Ｓ ａ ｎ ｉ ｎ ｅｓ ｙｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ，Ｈ ｎ ｈ ｎ ２ ０ ３ ｈ ａ Ｍａ ｒ ｌ Ｓ ｉ ｎ ｎ ． ｈ ａ ｘ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌ ｙ ａ ｚ ｏ ｇ７ ３ ０ ，Ｃ ｉ ） ｅａ ｖ ｉ Ｔ ｏ ｎ
玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数与阻燃性
玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数与阻燃性玻璃纤维增强塑料是一种常用的复合材料，由塑料基体和玻璃纤维增强剂组成。
它具有良好的力学性能、耐腐蚀性和绝缘性能等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑和电子等领域。
然而，作为一种热塑性材料，玻璃纤维增强塑料在使用过程中存在一些问题，如热膨胀系数和阻燃性能不尽人意。
本文将重点探讨玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数与阻燃性能，并分析其影响因素及改进措施。
一、玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数指的是材料在温度变化时线膨胀的程度。
热膨胀系数的大小与材料的分子结构和化学成分相关，对于玻璃纤维增强塑料而言，它主要受到塑料基体的影响。
热膨胀系数较大的玻璃纤维增强塑料容易受到温度变化的影响，导致尺寸变化过大，甚至出现开裂现象。
因此，降低玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数是提高其使用性能的关键。
在改善玻璃纤维增强塑料的热膨胀系数方面，以下几点值得注意：1. 选择合适的塑料基体：不同类型的塑料基体具有不同的热膨胀系数。
在选材时，应根据具体应用需求选择相应的塑料基体，以使得复合材料的热膨胀系数能够满足要求。
2. 控制玻璃纤维含量：玻璃纤维增强剂的添加量对热膨胀系数有着重要影响。
适量添加玻璃纤维可以有效降低复合材料的热膨胀系数，但过多的玻璃纤维可能会增加材料的质量，降低力学性能。
3. 掌握制造工艺：不同的制造工艺对热膨胀系数也有影响。
合理调整制造参数，控制玻璃纤维增强塑料的热处理条件，可以有效降低其热膨胀系数。
二、玻璃纤维增强塑料的阻燃性能玻璃纤维增强塑料在高温下易燃，其阻燃性能是保证安全使用的重要指标。
提高玻璃纤维增强塑料的阻燃性能，不仅能够减少火灾事故发生的可能性，还能够保护材料的完整性和稳定性。
在提升玻璃纤维增强塑料的阻燃性能方面，以下几点需考虑：1. 添加阻燃剂：向玻璃纤维增强塑料中添加阻燃剂是提高其阻燃性能的常用方法。
阻燃剂能够在高温下分解产生惰性气体，形成绝缘层，阻止火焰蔓延。
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复合材料的阻燃性能研究与改进引言：
近年来，随着科技的不断进步和对材料品质要求的提高，复合材料在各个领域
中得到了广泛的应用。
然而，复合材料在一些特殊情况下存在阻燃性能不佳的问题，这对于保障人员生命安全和财产安全产生了一定的影响。
因此，研究和改进复合材料的阻燃性能成为了一个重要而迫切的课题。
第一部分：阻燃与阻燃性能
阻燃一词源于英文“flame retardant”，是指材料在明火的作用下不容易发生燃烧，或遇到明火时难以维持燃烧。
阻燃性能好的材料能够有效地阻止或延缓火势的蔓延，从而给人们逃生争取宝贵的时间。
阻燃性能的好坏不仅影响着工业生产和家庭生活中的安全，同时也对于其它环境中的火灾扑灭工作产生了重大影响。
第二部分：复合材料的阻燃性能
复合材料由两种或两种以上不同性质的材料按照一定规律和比例组合而成，具
有轻质、高强度和低成本等优点。
然而，由于复合材料的构成材料种类不同，其阻燃性能也会随之有所差异。
当前，阻燃性能不佳的复合材料主要表现为在明火的作用下会燃烧并加剧火势蔓延的情况。
因此，研究与改善复合材料的阻燃性能对于提高产品的安全性具有重要意义。
第三部分：复合材料阻燃性能研究方法
为了研究复合材料的阻燃性能，科学家们采用了多种方法。
其中包括热重分析法、热释放速率法、火焰传播速率测定法等。
通过实验和分析复合材料在不同条件下的燃烧性能，可以了解复合材料的阻燃机制，并寻找改进阻燃性能的途径。
第四部分：改进复合材料阻燃性能的途径
为了改进复合材料的阻燃性能，科学家们提出了许多方法。
其中包括添加阻燃剂、改变复合材料的组成和结构、改进阻燃材料的加工工艺等。
阻燃剂作为一种常见的改进方法，通过在复合材料中加入化学物质来提高材料的阻燃性能。
此外，改变复合材料的组成和结构也是改进阻燃性能的重要途径。
科学家们通过改变组分含量和比例，控制复合材料的燃烧过程，从而提高其阻燃性能。
结论：
复合材料的阻燃性能对于保护人们的生命财产安全具有重要意义。
通过对复合材料的阻燃性能进行研究和改进，可以有效减少火灾事故的发生和扩散，保护人们的生命财产安全。
未来，我们需要继续深入研究复合材料的阻燃性能，并提出更加创新的改进方法，以推动复合材料技术的发展和进步。