卢林刚
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王晓
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杨守生
,
董希琳
,
陈英辉
,
唐凯
高分子材料科学与工程
以六氯环三磷腈、对羟基苯甲醛及9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）等为原料,合成出新型单组分磷-氮膨胀阻燃剂六（4-（9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物）-羟甲基苯氧基）环三磷腈（Ⅴ）,其结构经红外光谱（IR）、质谱（MS）和核磁共振（1H-NMR）表征。热失重分析表明,化合物（Ⅴ）具有较高热稳定性和良好成炭性,起始分解温度为195℃,800℃时炭残量达50.3%。扫描电镜观测发现,500℃时,化合物（Ⅴ）产生连续、致密、光滑、均匀的膨胀炭层。变温红外光谱研究表明,当温度从200℃加热至700℃时,化合物（Ⅴ）官能团强度逐渐由强变弱,并在1631 cm-1处产生新的芳香环炭层结构吸收峰。
关键词:
膨胀阻燃剂
,
合成
,
热分解
,
成炭性能
卢林刚
,
陈英辉
,
程哲
,
杨守生
,
邵高耸
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.009
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
卢林刚
,
陈英辉
,
王舒衡
,
杨守生
,
董希琳
高分子材料科学与工程
以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、磷腈为基础单元合成阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷(DOPOMPC),将其与聚磷酸铵(APP)复配添加至环氧树脂(EP)制备出阻燃复合材料(DOPOMPC/APP/EP).为进一步提高阻燃环氧树脂的阻燃及力学性能,添加不同质量分数的蒙脱土(MMT)制出新型阻燃环氧树脂材料(DOPOMPC/APP/MMT/EP).通过极限氧指数(LOI)、水平燃烧、锥形量热、扫描电子显微镜观察等方法研究了蒙脱土与DOPOMPC的协同效应.实验结果表明,EP4(10％ DOPOMPC/10％ APP/3％ MMT/77％ EP)各项燃烧参数得到了最佳改善,复合材料综合表现最优.其中LOI值达到38.2％;热释放速率峰值较未经MMT处理的阻燃复合材料EP1(10％DOPOMPC/10％ APP/EP)下降了29.1％;比消光面积平均值和一氧化碳释放率平均值分别降低了72.7％和65.5％;火势增长指数、发烟指数和毒性气体生成速率指数较EP1降幅分别达到38.2％、13.1％和34.0％;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比EP1分别提高了25.4％、12.7％和1.97倍,呈现出良好的阻燃、抑烟、抑毒性能.炭层宏观和微观形貌表明,添加MMT的阻燃材料在燃烧初期能够形成更致密、坚硬的优质炭层.
关键词:
膨胀阻燃剂
,
蒙脱土
,
环氧树脂
,
协同作用
,
力学性能
卢林刚
,
陈英辉
,
王舒衡
,
杨守生
,
董希琳
材料研究学报
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DO-POMPC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
卢林刚
,
陈英辉
,
赵瑾
,
杨守生
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140507.001
将无卤膨胀阻燃剂六(4-DOPO羟甲基苯氧基)环三磷腈(DOPOMPC)、聚磷酸铵(APP)及多壁碳纳米管(MWCNTs)复配后加入环氧树脂(EP)中,制备出新型阻燃复合材料DOPOMPC-APP-MWCNTs/EP.通过极限氧指数(LOI)、水平垂直燃烧和锥形量热法研究其阻燃性能.研究结果表明:MWCNTs的加入增强了膨胀阻燃体系的阻燃性能和力学性能,并在一定程度上改善了体系燃烧时的浓烟现象.当阻燃体系总质量分数为20％,MWCNTs质量分数为2％时,材料性能最优,其LOI达到36.8％,热释放速率峰值、有效燃烧热平均值、比消光面积平均值和CO释放率平均值与未阻燃EP相比分别下降了83.5％、31.5％、47.6％、50.0％,与DOPOMPC-APP/EP相比下降了83.5％、77.7％、83.7％、68.9％.SEM分析表明:添加MWCNTs后,燃烧炭层呈现出大面积交联网络状结构.
关键词:
膨胀阻燃剂
,
多壁碳纳米管
,
环氧树脂
,
协同阻燃作用
,
力学性能
王会娅
,
卢林刚
,
陈英辉
,
郭楠
,
杨守生
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160312
本文以DOPO衍生物六（4－DOPO羟甲基苯氧基）环三磷腈（DOPOMPC）、聚磷酸铵（APP）以及三聚氰胺（MEL）形成复配膨胀体系（ IFR）阻燃环氧树脂．采用极限氧指数（ LOI）、水平、垂直燃烧（ UL－94）方法研究了IFR体系对环氧树脂体系阻燃性能影响，通过锥形量热（ CONE）研究了体系燃烧特性，通过扫描电子显微镜（ SEM）对体系成炭情况进行观察．结果表明，IFR膨胀阻燃体系对环氧树脂具有良好的协同阻燃作用，其中8％DOPOMPC／8％APP／4％MEL（ EP3）体系LOI值较纯EP（ EP0）提高37．8％；各项燃烧参数也得到了改善，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）及一氧化碳释放速率平均值（av－CO）相对于10％DOPOMPC／10％APP／EP （ EP1）分别降低了53．8％、84．4％、57．7％和75．8％；拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较EP1分别提高了1．3倍、79．4％和2．5倍；宏观拍摄和扫描电镜结果表明EP3膨胀炭层连续、均匀、致密，阻燃效果良好．
关键词:
三聚氰胺
,
膨胀阻燃
,
环氧树脂
,
协同阻燃
