Nano-MH协效阻燃LDPE体系的性能研究

微胶囊化阻燃剂对HDPE阻燃性能的影响陶圣熹;夏艳平;章诚;曹峥;陶国良【摘要】以环氧树脂为囊材,阻燃剂二乙基次磷酸铝(ADP)和聚磷酸铵(APP)为芯材,制备了具有核壳结构的ADP微胶囊和APP微胶囊,并考察了其对高密度聚乙烯(HDPE)的阻燃性能.结果表明,当ADP微胶囊和APP微胶囊的总添加量为质量分数20%,复配质量比为2:1时,对HDPE的阻燃效果好,垂直燃烧达到V-0级,极限氧指数为32%,热失重残炭率为16.8%,拉伸强度达到21.6 M Pa.%Aluminum diethylphosphinate ( ADP ) microcapsules and ammonium polyphosphate (APP) microcapsules are prepared ,in which the epoxy resin is the shell , ADP and APP are the core .The effects of ADP and APP microcapsules on flame retarclancy of HDPE were studied . The results show that the total mass fraction of ADP microcap-sules and APP microcapsules is 20% with the ratio of 2 to 1 . The vertical burning is V-0 ,and the limit oxygen index is 32% . The carbon residue rate in the thermogravimetric (TG) test is16 .8% . The maximum tensile strength is 21 .6 MPa ,and the material has the best flame retardant property .【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】4页(P42-45)【关键词】高密度聚乙烯;二乙基次磷酸铝;聚磷酸铵;微胶囊【作者】陶圣熹;夏艳平;章诚;曹峥;陶国良【作者单位】常州大学材料科学与工程学院 ,江苏常州 , 213164;常州大学材料科学与工程学院 ,江苏常州 , 213164;常州大学材料科学与工程学院 ,江苏常州 , 213164;常州大学材料科学与工程学院 ,江苏常州 , 213164;常州大学材料科学与工程学院 ,江苏常州 , 213164【正文语种】中文目前，关于高密度聚乙烯(HDPE)阻燃改性的研究日益增多，其中以添加膨胀型阻燃剂(IFR)为主。

阻燃LDPE的新型阻燃剂配方和加工工艺研究的开
题报告
一、选题背景和意义
人类社会发展过程中，防火安全问题一直是一个重要的社会问题，阻燃剂作为一种重要的防火材料，被广泛应用于不同领域。

低密度聚乙
烯（LDPE）是一种常用的塑料材料，具有良好的透明度和柔韧性等特点，但由于其易燃性和热稳定性差，使用时容易出现火灾事故。

因此，寻求
一种新型的阻燃剂配方和加工工艺，提高LDPE的阻燃性能，增强其防火安全性，具有重要的现实意义。

二、国内外研究现状及发展趋势
目前，国内外学者在LDPE阻燃剂的研究方面取得了一定的进展。

在阻燃剂配方方面，采用氢氧化铝、纳米硼酸、磷酸铵、聚乙烯醇等物
质作为阻燃剂，进行复合改性，使LDPE材料具有较好的阻燃性能。

在加工工艺方面，采用热干燥或挤出等方法，在LDPE基体中加入阻燃剂，制备阻燃LDPE材料。

未来的研究方向主要包括阻燃剂的新型配方研究、加工工艺优化、材料性能测试等方面。

三、研究内容和方法
研究内容主要包括LDPE阻燃剂的新型配方设计和加工工艺优化。

首先，在阻燃剂方面，多种阻燃剂将被用于制备LDPE材料，例如，磷酸氢二铵、氢氧化铝、硼酸等。

然后，采用挤出成型工艺对LDPE进行加工处理，制备出具有良好阻燃性能的LDPE材料，并对LDPE材料的物理、力学性能进行测试和分析。

四、预期研究成果及应用前景
通过本研究，将开发一种新型的LDPE阻燃剂配方和加工工艺，
并制备出具有良好阻燃性能的LDPE材料。

该材料具有广泛的应用前景，
在建筑、交通、包装等领域中将发挥重要的作用。

预期研究成果将在实际应用中发挥一定的经济和社会效益。

纳米碳材料在聚合物阻燃中的应用研究进展毕波;王学宝【摘要】综述了近年来纳米碳材料在聚合物阻燃应用方面所取得的研究进展,重点讨论了碳纳米管、富勒烯、石墨烯和纳米炭黑等纳米碳材料在单独用作阻燃剂、改性后用作阻燃剂以及与其他物质协同阻燃聚合物方面取得的研究成果,并指出聚合物/纳米碳材料阻燃体系的研究应侧重于阻燃机理,并将纳米碳材料与其他阻燃剂协同使用,以便发挥各自的优势.%The recent progress in application of carbon-based nanomaterials in flame retardant polymer was reviewed.The research achievements of carbon-based nanomaterials were discussed such as carbon nanotubes,fullerene,graphene and nanosized carbon black,which were used as flame retardant alone,after modification or synergistically with other materials.It was put forward that the research of polymer/carbon-based nanomaterial flame retardation systems should emphasize the flame retardation mechanism.Furthermore,carbon-based nanomaterials should be used with other flame retardants to play their respective advantages.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】10页(P135-144)【关键词】纳米碳材料;碳纳米管;石墨烯;纳米复合材料;阻燃【作者】毕波;王学宝【作者单位】中国人民武装警察部队学院消防指挥系,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【正文语种】中文【中图分类】TB331976年，日本学者Fujiwara和Sakamoto在专利中提到聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料具有潜在的阻燃性能[1]，标志着纳米阻燃技术研究序幕的开启。

NiMoMg对聚乙烯的碳化阻燃机理及在膨胀阻燃体
系中的协效研究中期报告
尊敬的老师和评委们：
大家好！我是XXX，来自XXX学院材料科学与工程系，我的研究方向是高性能聚合物及其复合材料的阻燃研究。

本次中期报告主要介绍我的研究进展，包括NiMoMg对聚乙烯的碳化阻燃机理及在膨胀阻燃体系中的协效研究。

首先，我对NiMoMg作为阻燃剂的研究进行了深入探究。

通过热重分析和扫描电镜的分析，我发现NiMoMg可以促进聚乙烯的炭化反应，产生大量的碳化产物，从而提升聚乙烯的阻燃性能。

我同时也发现，NiMoMg的加入并不会对聚乙烯的力学性能产生显著影响。

接着，我将NiMoMg与其他阻燃剂进行混合，研究其在膨胀阻燃体系中的协效作用。

通过红外光谱和燃烧实验的分析，我发现NiMoMg与氧化铝、硅酸铝等阻燃剂具有很好的协效性，可以显著提高膨胀阻燃体系的阻燃效果。

最后，我将继续深入研究NiMoMg的阻燃机理和在复合材料中的应用。

我相信通过我的努力，将会为高性能聚合物的阻燃研究做出一定的贡献。

谢谢大家的聆听！。

聚酯（PET）/水滑石（LDH）纳米复合阻燃材料的研究应用纳米复合技术来改善高分子材料的性能，以制备性能更佳的聚合物材料是近来高分子材料研究领域的一个重要方向，同时，高分子材料的阻燃性一直是高分子材料应用和改性比较关注的一个课题。

本论文的研究包括以下内容：应用纳米技术添加无机纳米阻燃剂LDH与有机阻燃剂PBS的复合阻燃剂改善聚酯PET 的阻燃性能；无机纳米阻燃剂LDH、有机阻燃剂PBS与聚合物基体PET组成的三组分复合体系的热力学稳定性和高分子材料改性加工过程中无机纳米阻燃剂粒子与聚合物基体的相互作用；阻燃PET三组分复合体系的结晶性能、流变性能、成纤性能；阻燃PET纤维的纳米结构、力学性能和阻燃性能。

主要结果如下：1．在采用热失重分析(TGA)的方法研究了阻燃剂和阻燃聚酯PET的热稳定性能的基础上，应用经过稳定化处理的无机阻燃剂LDH对聚酯进行阻燃改性。

2．以有机阻燃剂PBS为分散剂，应用纳米分散技术，把无机纳米阻燃剂的表面包覆处理后与有机阻燃剂PBS复配，透射电镜(TEM)的结果表明无机LDH纳米粒子在有机阻燃剂PBS中很好的分散，无机阻燃剂粒径为20～70nm，有效地实现无机纳米阻燃剂和有机阻燃剂的复合。

3．对无机纳米阻燃剂LDH与有机阻燃剂PBS的协效阻燃机理进行了分析，有机阻燃剂的分解产物与无机阻燃剂的分解产物发生反应释放出大量的水吸收热量，无机纳米阻燃剂的分解产物吸收了有机阻燃剂分解的有害气体。

又通过对其阻燃性能的研究，发现随着纳米阻燃剂含量的增加，阻燃聚酯PET的极限氧指数(LOI)起初上升很快，使用少量有机阻燃剂PBS可显著提高阻燃性能，有机阻燃剂PBS含量大于4.5％后，增长趋势缓慢，再增加阻燃剂含量，氧指数的提高并不明显。

4．对三组分复合体系热力学性质分析表明纳米复合阻燃剂与聚合物基体的共混过程是一个有机阻燃剂扩散带动无机纳米阻燃剂粒子分散的过程。

对阻燃PET的电子能谱分析(EDS)发现，在阻燃PET体系中每个区域都是无机纳米阻燃剂LDH、有机阻燃剂PBS、PET基体三组分共存，只是三组分的比例不同。

利用纳米复合改善低密度聚乙烯树脂（LDPE）的燃烧性能低密度聚乙烯树脂（LDPE）是一种常见的塑料材料，广泛应用于包装、建筑、电子等领域。

然而，由于其燃烧性能较差，可能在火灾发生时释放出有毒气体和烟雾，导致严重的安全问题和环境污染。

为了改善LDPE的燃烧性能，近年来，研究人员们通过利用纳米复合技术来对LDPE进行改良，从而提高其阻燃性能以减少火灾风险。

纳米复合技术是一种通过将纳米材料与聚合物基体进行混合制备的方式，利用纳米材料的特殊性质和界面效应来改善材料的性能。

纳米材料具有较小的粒径和较大的比表面积，可以提高材料的热稳定性和机械性能，并且可以在燃烧过程中吸热分解，阻碍燃烧反应的进行。

首先，人们选择了一些具有优良阻燃性能的纳米材料，如氧化铝、氧化镁、纳米纤维素等，将其与LDPE树脂进行混合制备纳米复合材料。

这些纳米材料具有高温稳定性和耐燃性，能够吸收燃烧释放的热量，并形成炭化层来防止火焰的蔓延。

其次，通过控制纳米材料的添加量和分散度，调节纳米复合材料的组成和结构，进一步提高其阻燃性能。

研究人员们发现，适量添加纳米材料可以有效提高LDPE的抗燃性能，但过量添加会导致材料的物性下降。

此外，在纳米复合材料中引入一些具有草酸酯、羟基、酮基等活性官能团的化合物，通过与纳米材料的表面相互作用，形成更加稳定的纳米复合体系，进一步提高其阻燃性能。

这些官能团能够与LDPE树脂分子发生化学反应，形成交联结构，增加材料的熔点和热稳定性，有效抑制材料的燃烧。

此外，研究人员们还通过改变纳米材料的形态结构，如调节颗粒大小、形状和分散度等，来进一步优化纳米复合材料的阻燃性能。

比如，一些研究表明，纳米纤维素的纤维直径和纤维长度对材料的燃烧性能有着重要影响，较细的纤维可以提高材料的阻燃性能。

此外，一些研究还将纳米复合材料与其他阻燃剂进行共混，以进一步提高LDPE树脂的燃烧性能。

常用的阻燃剂包括溴化阻燃剂、铝磷酸铵等，它们具有较高的阻燃效果，能够与纳米材料协同作用，增强材料的阻燃性能。

纳米氢氧化镁及其复合体系阻燃改性HDPE研究陈一;赵芳;杨军红【期刊名称】《湖南工业大学学报》【年(卷),期】2009(023)004【摘要】通过纳米氢氧化镁(MH)及MH/RDP-NP(二苯基磷酸酯,热塑性酚醛树脂)复合体系改性HDPE.研究了MH颗粒大小,MH和表面改性剂硅烷偶联剂(SC)用量,及MH/RDP-NP复合体系中配比方式的不同对体系阻燃性能和力学性能的影响.实验结果表明:纳米MH对HDPE的阻燃性能和力学性能影响均好于微米MH,HDPE/纳米MH的质量比为100/60时,其垂直燃烧等级可达FV-2级,但其力学性能下降了30%;经质量为MH的3.5%的SC改性后,其氧指数可提高9.8%,冲击和拉伸强度提高20%;配比为3:1的MH/RNP-NP占HDPE质量的40%时,体系可达阻燃要求,体系的垂直燃烧等级达FV.1级,而其力学性能较纯树脂下降不大,下降幅度在20%以内.【总页数】4页(P33-36)【作者】陈一;赵芳;杨军红【作者单位】湖南工业大学,包装新材料与技术重点实验室,湖南,株洲,412008;湖南工业大学,包装新材料与技术重点实验室,湖南,株洲,412008;湖南工业大学,包装新材料与技术重点实验室,湖南,株洲,412008【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+2【相关文献】1.阻燃高抗冲聚苯乙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料阻燃效应的研究(Ⅰ)--传统阻燃剂与改性蒙脱土的阻燃协效性 [J], 尤飞;李玉臻;杨玲;胡源;陈祖耀2.氢氧化镁阻燃改性 HDPE 防水卷材性能研究 [J], 闵样;张永航;班大明3.HDPE／氢氧化镁复合体系力学性能及阻燃性能研究 [J], 王珂;张乃斌4.复合改性纳米氢氧化镁阻燃尼龙6的制备及性能 [J], 吕昕冉;王新龙5.聚苯乙烯/表面改性纳米氢氧化镁复合材料的加工和阻燃性能研究 [J], 李晴媛;刘继纯;陈权;陆昶;张玉清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。