【正文】 盡量平衡阻燃劑分散均勻、物料滯留時間、剪切力及產(chǎn)出效率等因素。 北京理工大學(xué) 商品化膨脹型阻燃劑 表 617 加工 PP/30%AP750體系雙螺桿擠出機各段溫度設(shè)定參考值 設(shè)定溫度 /℃ 170 175 180 185 180 175 175 170 螺桿分段 1 2 3 4 5 6 7 8 聚合物進(jìn)料 熔融 脫氣 側(cè)向加 阻燃劑 脫氣 該體系的熔流速度為 12g/min（ 230℃ ）。 ? 230280 oC. Fig. TMA Plot of GRAFGuard TM160 ? EG的性能參數(shù) ? EG Onset Temperature Onestage expansion: ? 230280 oC Fig. TMA Plot of GRAFGuard TM220 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 序號 插層劑 初始膨脹溫度 /℃ 1 FeCl3 乙二酰氯 57 2 FeCl3 丙二酰氯 106 3 FeCl3 丙乙酰氯 118 4 FeCl3 3苯基丙酰氯 137 5 FeCl3 苯甲醇 159 6 FeCl3 氯甲酸苯酯 164 7 FeCl3 乙酰氯 172 8 FeCl3 1,4丁二醇 187 9 FeCl3 三磷酸五鈉 205 10 FeCl3 2苯氧氯乙烷 233 不同插層劑對 EG初始膨脹溫度的影響 ? EG的性能參數(shù) Trade Name Nordmin 35 Nordmin 60 Nordmin 248 Nordmin 251 ? 灰份， % ? 水分， % ? 膨脹倍率， ml/g 40 60 220 250 ? pH ? 揮發(fā)份， % ? 粒度， mm (80%) (84%) (75%) (83%) 表 614 幾種膨脹石墨性能參數(shù) 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 ? EG的應(yīng)用 ? a bination of GREPEG, RINKA and APP ? high oxygen indices , UL94 V0, low smoke ? good mechanical properties GREPEG: improved thermally EG GREPRP: RINKA(stabilized red phosphorus) + GREPEG GREPAP: APP + GREPEG FLAMECUT GREP Series A new and halogenfree type FR system for thermoplastics 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 Example: adding EG to flexible PUF EGFR Polyurethane foam Formulation ponent: Polyol +EG (Expandable Graphite) + reaction aids + TDI(Tolylene diisocyanate) 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 表 615 Exolit174。 北京理工大學(xué) 新概念膨脹阻燃體系的研究與應(yīng)用 表 613 PC/PPFBS體系的 TGA、 LOI數(shù)據(jù) 樣品 5%失重溫度 /?C 峰值溫度 及范圍 /?C 峰值溫度 及范圍 /?C 峰值溫度 及范圍 /?C 500?C 殘渣量 / % LOI /% PPFBS ? ? ? PC ? 熔滴 PC/ PPFBS (%) ? 膨脹 無熔滴 北京理工大學(xué) 新概念膨脹阻燃體系的研究與應(yīng)用 ? 新型無鹵膨脹阻燃添加劑 EG ? 膨脹阻燃機理 ? EG的性能參數(shù) ? EG的應(yīng)用 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 Web site: ? 新型無鹵膨脹阻燃添加劑 EG 北京理工大學(xué) 物理膨脹阻燃體系基礎(chǔ)與應(yīng)用 ? 插層石墨（ EG）受熱或 暴露于火焰下； ? 層板間的分子分解并釋放氣體； ? 石墨層板在氣體作用下，受力膨脹。研究指出，阻燃并不是與成炭量有關(guān)，而是與成炭速率有關(guān)，實質(zhì)是與磺酸鹽的催化有關(guān)。 北京理工大學(xué) 新概念膨脹阻燃體系的研究與應(yīng)用 （ 2） 全氟烷基磺酸鹽化學(xué)膨脹阻燃聚碳酸酯 添加 %%PPFBS（全氟烷基磺酸鈉或鉀鹽，或“ Rimar 鹽”）于 PC（聚碳酸酯）中，燃燒時有強烈的膨脹現(xiàn)象發(fā)生，同時熔融滴落現(xiàn)象被有效抑制?；瘜W(xué)膨脹型阻燃體系熱分解過程兩個重要因素：融體的黏度和足夠的交聯(lián)能力。這意味著在更早的階段形成隔熱膨脹型炭層，意義在于可有效增加點燃時間、形成包含 Si、 Ca化合物的更為耐熱的穩(wěn)定炭層。 北京理工大學(xué) 新概念膨脹阻燃體系的研究與應(yīng)用 表 612 低煙無鹵膨脹阻燃聚烯烴（ Casico?）基本配方（ %質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 體系配方 組分及性能參數(shù) LDPE EBA SiEBA CaEBA CaSiLDPE CaSiEBA EBA（ BA ） /% LDPE 硅樹脂彈性體母粒 /% （含 40% 高分子量 PDMS1) 60% LDPE） CaCO3（ ?m） /% 抗氧劑 1010/% LOI/% 熱釋放速率， HRR/（ kW/m2） 1420 1304 1044 658 320 326 點燃時間， TTI/s 76 77 84 102 95 148 注：“ 1） PDMS聚二甲基硅氧烷” 北京理工大學(xué) 新概念膨脹阻燃體系的研究與應(yīng)用 PDMS/Chalk(70%/30%質(zhì)量比 )混合物的 TGA曲線 圖注：升溫速率 10℃ /min，空氣氣氛 北京理工大學(xué) 新概念膨脹阻燃體系的研究與應(yīng)用 對 CaSiEBA體系膨脹型阻燃機理的研究指出，該體系在熱分解過程中組分相互作用發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。對 Casico?膨脹型阻燃機理的研究指出，該體系的酸源兼炭源是 EBA（乙烯 丙烯酸共聚物）， 氣源是 CaCO3？ 。 北京理工大學(xué) 有機硅在膨脹型阻燃體系中的應(yīng)用 推測陶瓷前體硼硅氧烷（ BSi）與 PER的化學(xué)反應(yīng)過程 北京理工大學(xué) 有機硅在膨脹型阻燃體系中的應(yīng)用 （ 1） Casico?化學(xué)膨脹型阻燃體系 Casico? 的基本組成包括，經(jīng)表面處理的白堊（ chalk,CaCO3）、硅樹脂彈性體（ silicone elastomer）及乙烯 丙烯酸共聚物（ EBA，ethyleneacrylate copolymer）。170℃ ?230℃ 范圍內(nèi) PP/APP/PER/BSi體系熔體黏彈性顯著增加，有利于抑制熔融滴落物的產(chǎn)生，這一實驗結(jié)果與體系組分間的化學(xué)作用有關(guān)。產(chǎn)物固體彈性體（ BSi）具有兩個突出的結(jié)構(gòu)特點：一是 Si(OC2H5)基團(tuán)可與硅醇或硼酸衍生物發(fā)生一系列反應(yīng)，具有良好的反應(yīng)活性；二是 B原子的空軌道容易接受親核試劑。 北京理工大學(xué) 新型炭源的研究進(jìn)展 EBuAMA（丁基丙烯酸乙酯馬來酸酐共聚物） （ 4） 熱塑性聚氨酯成炭劑 APP與 TPU質(zhì)量比對 PP/APP/TPU膨脹型阻燃體系 LOI的影響 聚醚基 TPU ： A 1185A10； 聚酯基 TPU： B B90A10； CC88A10； S85 S85A10； S90 S90A10； S74 S74D 北京理工大學(xué) 新型炭源的研究進(jìn)展 表 611 各種 TPU對 PP/APP/TPU膨脹型阻燃體系力學(xué)性能的影響（ APP+TPU=40%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)） PP/APP/TPU膨脹型阻燃體系 楊氏模量 /MPa 拉伸強度 /MPa 斷裂伸長率 /% PP 8 PP/APP 5 PP/APP/A（ 1185A10） 42 PP/APP/B（ B90A10） 14 PP/APP/C（ C88A10） 58 PP/APP/S90（ S90A10） 12 PP/APP/S85（ S85A10） 42 PP/APP/S74（ S74D） 4 北京理工大學(xué) 新型炭源的研究進(jìn)展 （ 1） 硼硅氧烷陶瓷前體協(xié)同膨脹阻燃聚丙烯 陶瓷前體硼硅氧烷 (BSi) 該陶瓷前體（ BSi）是由 α,ω二羥基齊聚二甲基硅醇（ n=10?12）與硼酸按質(zhì)量比 10:1混合，加熱到 120℃ 反應(yīng)制備的。 177。 斷裂強度 /MPa 177。 177。 斷裂伸長率 /% 177。 177。 50 拉伸強度 /MPa 177。 90 1730177。 北京理工大學(xué) 新型炭源的研究進(jìn)展 （ a） ABS/DMPRDP 75%/25% （ b） ABS/DMPRDP/NP900 75%/10%/15% （ c） ABS/DMPRDP/NP900 75%/15%/10% （ d） ABS/DMPRDP/NP900 75%/20%/5% 北京理工大學(xué) 新型炭源的研究進(jìn)展 （ 2） 尼龍 6成炭劑 APP添加量對 EVA8/PA6/APP膨脹阻燃體系 LOI、 UL94級別的影響 北京理工大學(xué) 新型炭源的研究進(jìn)展 表 68 PA6/APP膨脹阻燃聚烯烴共混體系基本組成及阻燃性能 聚合物基材 PA6/APP 質(zhì)量比 添加量 /% 界面增容劑 LOI/% UL94 rating EPR* 1/3 35 EBuAMA** 24