二苯砜磺酸鉀阻燃PC的熱降解行為及老化壽命估算

研究了復(fù)配磷酸酯阻燃劑對pc/abs合金材料的性能的影響。探討了復(fù)配磷酸酯阻燃劑阻燃pc/abs合金材料的力學(xué)性能和阻燃性能,復(fù)配阻燃劑對pc/abs合金的阻燃機(jī)理。結(jié)果表明:在pc/abs合金(質(zhì)量比為70/30)體系中,磷酸三苯酯(tpp)和四苯基[雙酚-a]二磷酸酯(bdp)按質(zhì)量比為3:2復(fù)配具有協(xié)同阻燃作用。加入18份復(fù)配阻燃劑后材料的氧指數(shù)提高了6個單位,阻燃性能達(dá)到了fv-0級,并保持了材料較好的力學(xué)性能。

本文通過差示掃描量熱儀(dsc)實(shí)驗(yàn)研究了四苯基-(雙酚a)-二磷酸酯阻燃pc/abs的熔融、結(jié)晶性能。結(jié)果表明:四苯基-(雙酚a)-二磷酸酯對pc/abs起到了異相成核的作用,提高了pc/abs的結(jié)晶度。

以雙酚a雙(二苯基磷酸酯)(bdp)和全氟丁基磺酸鉀(ppfbs)為阻燃劑,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(mbs)為增容增韌劑;采用熔融共混擠出的方法,通過調(diào)節(jié)聚碳酸酯(pc)的含量,制備高耐熱無鹵阻燃聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)合金。結(jié)果表明,當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的bdp和0.05%的ppfbs復(fù)配時,材料的阻燃等級可以達(dá)到2.0mmv-0;pc含量為85%時,材料的熱變形溫度可以達(dá)到102.5℃,同時,具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

在環(huán)境作用下瀝青易產(chǎn)生靜態(tài)硬化和氧化硬化,使瀝青的流變特性發(fā)生改變,而嚴(yán)重影響瀝青路面的耐久性,如何合理評價和選擇瀝青對確保路面使用品質(zhì)至關(guān)重要。通過三種不同基質(zhì)瀝青的組分分析和不同老化狀態(tài)下瀝青的常規(guī)試驗(yàn)(針入度、軟化點(diǎn)和延度試驗(yàn))、shrp試驗(yàn)(dsr(dynamicshearrheometer)和bbr(bendingbeamrheometer)試驗(yàn))結(jié)果比較,結(jié)合ftir(fouriertransforminfrared)試驗(yàn)結(jié)果,分析了不同老化狀態(tài)下基質(zhì)瀝青的老化特性和機(jī)理。結(jié)果表明,常規(guī)試驗(yàn)可用來描述基質(zhì)瀝青老化前后性能變化,但它只能提供特定溫度荷載頻率下的試驗(yàn)信息,而shrp試驗(yàn)可反映瀝青老化對瀝青流變行為的影響,建議采用shrp流變學(xué)指標(biāo)特別是bbr試驗(yàn)結(jié)果評價瀝青的老化特性。

在環(huán)境作用下瀝青易產(chǎn)生靜態(tài)硬化和氧化硬化,使瀝青的流變特性發(fā)生改變,而嚴(yán)重影響瀝青路面的耐久性,如何合理評價和選擇瀝青對確保路面使用品質(zhì)至關(guān)重要.通過3種不同基質(zhì)瀝青的組分分析和不同老化狀態(tài)下瀝青的常規(guī)試驗(yàn)(針入度、軟化點(diǎn)和延度試驗(yàn))、shrp試驗(yàn)(dsr(dynamicshearrheometer)和bbr(bendingbeamrheometer)試驗(yàn))結(jié)果比較,結(jié)合ftir(fouriertransforminfrared)紅外光譜試驗(yàn)結(jié)果,分析了不同老化狀態(tài)下基質(zhì)瀝青的老化特性和機(jī)理.結(jié)果表明,常規(guī)試驗(yàn)可用來描述基質(zhì)瀝青老化前后性能變化,但它只能提供特定溫度荷載頻率下的試驗(yàn)信息,而shrp試驗(yàn)可全方位反映瀝青老化對瀝青流變行為的影響,建議采用shrp流變學(xué)指標(biāo)特別是bbr試驗(yàn)結(jié)果評價瀝青的老化特性.

以三聚氯氰、對羥基苯磺酸鈉為原料合成了芳香族磺酸鹽阻燃劑4,4',4''-[2,4,6-三苯氧基-1,3,5-三嗪]-三磺酸三鈉鹽。采用ftir、esi-ms、元素分析對目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,并對聚碳酸酯/4,4',4''-[2,4,6-三苯氧基-1,3,5-三嗪]-三磺酸三鈉鹽阻燃復(fù)合體系的阻燃性能進(jìn)行了測試,結(jié)果顯示:添加不同量的阻燃劑均可使pc/三嗪磺酸鹽阻燃體系達(dá)到ul-94的v-0級。

結(jié)合飛機(jī)使用的聚碳酸酯(pc)及pc/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(abs)合金,綜述了2000年以來國內(nèi)外有關(guān)pc、pc/abs合金用無鹵阻燃劑的研究進(jìn)展,包括含磷阻燃劑、含硅阻燃劑、含硫阻燃劑和納米阻燃技術(shù)等,介紹了它們的阻燃效果和阻燃機(jī)理等。指出采用含硅阻燃劑阻燃飛機(jī)部件用pc及pc/abs合金是必然趨勢。

sbs改性瀝青因其擁有良好高低溫性能而在道路工程中備受青睞,但易老化限制了進(jìn)一步推廣應(yīng)用。本文在總結(jié)歸納目前sbs改性瀝青老化研究基礎(chǔ)之上,分別從路用環(huán)境、宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)等角度分析sbs改性瀝青老化行為。對sbs改性瀝青老化與再生的研究對探索提高sbs改性瀝青抗老化性和開發(fā)更優(yōu)良的再生方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

通過9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(dopo)、乙烯基甲基二甲氧基硅烷(wd-23)和γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(db902)之間的反應(yīng),合成了一種新型含磷阻燃劑:10-(乙基甲基二甲氧基硅烷)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物/γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷共聚物(dpwdf)。利用熱重分析(tga)研究了阻燃劑及阻燃pc/abs的熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:480℃以后,阻燃劑在空氣氛圍中的殘?zhí)苛勘仍诘獨(dú)夥諊械母?阻燃劑提前于基體pc/abs分解,有利于促進(jìn)基體成炭,提高基體的高溫殘?zhí)苛俊?/p>

研究了多芳基磷酸酯px220與納米蒙脫土復(fù)配阻燃劑對聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)合金的阻燃性能、熱失重行為、力學(xué)性能及熱變形溫度的影響;并采用錐形量熱儀對合金材料的燃燒性能進(jìn)行測定。結(jié)果表明:px220添加量為10份,納米蒙脫土添加量2份時,pc/abs合金的極限氧指數(shù)達(dá)到29%,燃燒性能達(dá)到ul94v-0級。錐形量熱儀分析結(jié)果表明:復(fù)配阻燃pc/abs合金的熱釋放速率峰值、平均熱釋放速率、總釋放熱、平均有效燃燒熱和平均質(zhì)量損失速率都大幅下降,說明px220與納米蒙脫土具有非常好的協(xié)同阻燃作用。

出光石化開發(fā)無阻燃劑的阻燃PC/ABS合金

目前非鹵阻燃pc/abs已成為開發(fā)、應(yīng)用的主要趨勢,其中磷系阻燃劑低毒、持久、價廉,不僅能對合金有效阻燃,而且能改善合金的加工流動性,是近年來發(fā)展迅速的一種高性能阻燃劑。綜述了近年來國內(nèi)外阻燃pc/abs合金用磷系阻燃劑的現(xiàn)狀及研究進(jìn)展,重點(diǎn)介紹了各種無機(jī)磷系和有機(jī)磷系阻燃劑的種類、配方及其對pc/abs合金阻燃性能的影響,并簡要介紹了相關(guān)阻燃機(jī)理。開發(fā)磷含量高、相對分子質(zhì)量大、熱穩(wěn)定性好、低毒、低煙的磷系化合物,以及利用不同磷酸酯在氣固相協(xié)效阻燃的特性進(jìn)行的復(fù)配技術(shù)成為有機(jī)磷系阻燃劑發(fā)展的趨勢。

考察了3種不同極性的大孔樹脂nka-9、ab-8、h103對木質(zhì)素磺酸鈉的吸附能力,發(fā)現(xiàn)極性樹脂nka-9的吸附量大于弱極性和非極性樹脂。進(jìn)一步以nka-9極性樹脂對木質(zhì)素磺酸鈉進(jìn)行靜態(tài)吸附和脫附實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,低溫和酸性條件下有利于吸附,吸附量隨著木質(zhì)素磺酸鈉質(zhì)量濃度的增大而增大,且吸附在180min后達(dá)平衡。脫附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,甲醇溶液更有利于木質(zhì)素磺酸鈉的洗脫。對脫附樣品進(jìn)行相對分子質(zhì)量(簡稱分子量,下同)和官能團(tuán)分析發(fā)現(xiàn),高酚羥基含量,低羧酸基和低磺酸基含量的木質(zhì)素磺酸鈉分子更容易被極性樹脂nka-9所吸附。

本文利用實(shí)驗(yàn)室方式對阻燃劑進(jìn)行了合成,得到了一種新型的含磷阻燃劑,并對它的阻燃性能進(jìn)行了理化分析。同時對其與pc/abs材料共同阻燃效果進(jìn)行了評價和總結(jié)。

sbs改性瀝青作為公路工程建設(shè)過程中常用的施工材料之一,其在實(shí)際使用的過程中,往往因?yàn)樵跓帷⒀?、光、交通荷載等各方面因素的影響下而出現(xiàn)老化的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致公路使用性能出現(xiàn)衰變的現(xiàn)象。在對sbs改性瀝青老化現(xiàn)象研究的基礎(chǔ)上,探索導(dǎo)致sbs改性瀝青老化現(xiàn)象出現(xiàn)的原因,并以此為基礎(chǔ)采取積極有效的措施改善這一問題。本文主要是就sbs改性瀝青的老化行為進(jìn)行了分析。

以齊聚磷酸酯(bdp)作為添加型阻燃劑制備了阻燃pc/abs塑料合金,采用錐形量熱儀(cone)、掃描電鏡(sem)及熱裂解-氣相/質(zhì)譜法(py-gc/ms)等對材料的燃燒性能和阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,阻燃劑bdp對pc/abs有良好的阻燃效果;bdp的加入使pc/abs燃燒殘留物上產(chǎn)生大量的致密微孔,同時由py-gc/ms分析表明bdp的加入降低了pc/abs可燃性降解產(chǎn)物的生成,裂解產(chǎn)物中含有三苯基磷酸酯(tpp),說明bdp在塑料合金降解過程中分解生成tpp發(fā)揮阻燃作用。

研究了多聚芳基磷酸酯px220分別與納米蒙脫土和硼酸鋅復(fù)配對聚碳酸酯/丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)合金的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能及熱變形溫度的影響。結(jié)果表明:用2份納米蒙脫土和3份硼酸鋅分別與10份px220復(fù)配制備阻燃pc/abs,其氧指數(shù)分別達(dá)到28%和32%,燃燒性能達(dá)到ul94v-0級。掃描電鏡和熱重分析表明,復(fù)配阻燃劑阻燃pc/abs合金的炭層能有效隔絕熱量的傳遞,阻止pc/abs合金熱降解,pc/abs合金熱穩(wěn)定性明顯提高。

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本文對兩種工業(yè)用氯磺化聚乙烯（cspe）涂料的防潮涂層進(jìn)行了濕熱老化使用壽命的實(shí)驗(yàn)研究和推算。結(jié)果表明在考慮進(jìn)出口水溫、環(huán)境氣溫、日輻射等因素，對冷卻塔出口溫度進(jìn)行全年加權(quán)平均后，得到在年平均運(yùn)行溫度為30.3℃下，兩種涂層的使用壽命分別為26和14年。上述老化使用壽命的推算對冷卻塔的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和監(jiān)督管理具有比較重要的意義。

采用間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)(rdp)及其與納米sio2復(fù)配制備雙酚a聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(pc/abs)阻燃材料,測定了阻燃pc/abs的極限氧指數(shù)、ul94v阻燃性能及熱穩(wěn)定性,采用掃描電子顯微鏡(sem)觀察了阻燃pc/abs于600℃熱分解殘余物的形態(tài),采用錐形量熱儀測定了阻燃pc/abs的釋熱速率峰值、釋熱速率平均值、總釋熱量、平均有效燃燒熱和平均質(zhì)量損失速率。結(jié)果表明,納米sio2與rdp添加量分別為5%和9%時,pc/abs的阻燃性能達(dá)ul94v-0級,極限氧指數(shù)為29.0%,且阻燃pc/abs的釋熱速率峰值、釋熱速率平均值、總釋熱量、平均有效燃燒熱以及平均質(zhì)量損失速率分別下降了16.12%、58.82%、40.83%、17.91%和36.90%,同時也證明了納米sio2與rdp具有非常好的協(xié)同阻燃效應(yīng)。

通過磺化反應(yīng)改善聚乙烯(pe)非織薄膜的親水性,考察了時間、溫度、物料配比等條件對磺化反應(yīng)的影響,并用紅外光譜(ft-ir)、x射線能量色散譜(eds)及掃描電鏡(sem)對產(chǎn)物進(jìn)行了表征,同時對pe非織薄膜的親水性和力學(xué)性能進(jìn)行了測定。結(jié)果表明:通過氯磺酸磺化可以將—so3h基團(tuán)引入pe大分子,磺化后的pe鏈段互相聚集無序堆砌形成微小顆粒;pe非織薄膜的斷裂強(qiáng)度隨磺化反應(yīng)程度的增加而下降。

采用錐形量熱計(jì)對不同熱老化程度的阻燃pvc電纜的引燃特性和熱釋放規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,電纜試樣的引燃時間隨熱老化程度的增加而延長,老化前期引燃時間增大較快,后期減緩;熱釋放速率的初始峰值隨熱老化程度的增加呈下降趨勢;火災(zāi)性能指數(shù)隨老化時間的延長總體呈下降的趨勢。故與新投入使用的電纜相比,老化電纜的引燃危險和熱危險相對減小。