国外有关塑料助剂研究的期刊文摘

2018-03-31 06:16张弢
塑料助剂 2018年4期
关键词:烟灰阻燃性聚酯

二磷基聚酯聚氨酯的合成及其在阻燃纳米涂料中的应用[Polymer Bulletin (Heidelberg,Germany),2018,Ahead of Print]

该工作描述了基于二磷的聚酯聚氨酯的合成及其各种方法的表征结果,聚氨酯由聚酯多元醇合成。其中聚酯多元醇经由含有二磷结构的二醇、马来酸酐和邻苯二甲酸酐的反应合成,然后与各种二醇如乙二醇,二甘醇和丙二醇反应得到产物。通过化学分析和仪器分析技术表征了合成得到的聚酯多元醇。然后将聚酯多元醇与不同的异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯反应以得到聚氨酯。将这些聚氨酯与有机改性的蒙脱土纳米粘土混合,所含有机改性的蒙脱土纳米粘土的含量为1%,3%和5%重量并浇铸在模具中获得试条。同时将产物涂覆在低碳钢板上,通过限氧指数分析和UL-94测试确定在存在和不存在纳米粘土的情况下材料的阻燃性能,同时分析比较了纯聚氨酯及其纳米粘土涂料配方的各种物理和机械性能如适用期、干燥性、刮擦硬度、铅笔硬度、抗冲击性、附着力和柔韧性等,以及涂料的耐化学性能。结果发现含有3%纳米粘土的体系的涂层性能和机械性能具有最佳效果。

含磷系阻燃剂聚酯的深入研究 [Polymer Degradation and Stability,2018,155:22-34]

在该项工作中,研究者针对一类新型阻燃(FR)添加剂的合成、加工、详细的材料表征和初步毒性评估进行了深入的研究,这是开发环保型防火聚酯的关键。采用绿色化学原理合成了两种基于9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)的阻燃剂,并经热处理掺入高温聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯中(PBT)。绿色合成策略包括(1)使用N-氯代琥珀酰亚胺作为DOPO的可持续氯化剂和(2)无溶剂和无催化剂的微波辅助合成方法。采用原子分子动力学(MD)模拟来计算这些添加剂的溶度参数,以评估它们在聚酯中的相容性。随后进行了聚酯/阻燃剂共混物的详细流变学测试,结果表明在所测试的所有三种添加剂中存在明显差异。基于这些分析,6H-二苯并[c,e][1,2]氧杂磷杂环戊烷,6-[(1-氧代-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环 [2.2.2]辛-4-基)甲氧基]-6-氧化物(DOPO-PEPA)与聚酯及其共混物具有最高的相容性,并表现出最高的热氧化稳定性,可以保证在高温下稳定和顺利的加工。与小规模耐火试验中的原始聚酯相比,所有聚酯/阻燃剂配方都表现出更高的阻燃性。此外,该项研究还使用完善的体外试验方法评估了阻燃剂添加剂的潜在毒性。结果表明,在所选择的实验条件下,在两种不同细胞类型(人肺上皮细胞系A549和源自单核细胞系的THP-1巨噬细胞)中分析的所有阻燃剂都没有表现出急性细胞毒性。

质量损失锥形量热测试中表征轻木复合燃烧烟灰[Polymer Degradation and Stability,2018,154:304-311.]

烟灰是材料燃烧的降解产物之一,其结构分析可以提供其形成条件的指纹信息。在这项工作中,采用质量损失锥形量热测试方法,在不同热通量情况下,从轻木芯及其夹层复合材料的燃烧中探测到火焰烟灰,通过热泳法进行烟灰探测,用电子显微镜检查以分析多尺度的颗粒介质的尺寸大小。发现燃烧过程中产生的聚集体和初级颗粒的尺寸是在特定情况下出现的,与材料规格和热通量率相关。火焰烟尘的纳米级结构与发射沉积的烟灰的热重分析结果具有相关性。这种半定量研究有助于火灾情景中的烟尘观测,并首次实现了应用热解法在锥形量热法模拟的实验室规模的火灾情景中进行烟尘探测,该技术有望应用于火灾烟尘排放和烟雾数据的收集。

涂有天然环保紫外线阻隔纳米粒子的智能织物[ACS Omega,2018,3(7):7454-7465]

在本项研究中,研究者将来自天然资源(如钛铁矿砂)的环保型钛酸铁纳米颗粒FeTiO3(FT)涂覆到棉织物(CF)上以开发具有增强的UV屏蔽性能的智能织物。首先将FT纳米颗粒分散在聚氨酯(PU)基质中,并将所得的纳米复合材料涂覆在CF上从而获得复合织物。此外,通过合理堆叠涂有PU和FT纳米颗粒的CF,设计了几种不同的三明治结构织物。得到的三明治结构主要通过吸收来阻挡紫外线。经过X射线衍射,SEM,透射电子显微镜,UV-vis,振动样品磁强计和热重分析对FT纳米粒子进行了细致的表征。发现FT通过适当的表面官能化可以提高在PU中的分散质量,从而促进CF上的有效涂布。通过显微镜和光谱技术系统地对织物进行了评估。此外,还评估了涂覆后CF的可燃性并对燃烧生成的炭进行了细致分析以获得对阻燃性能的了解。有趣的是,涂有FT的CF表现出强烈的紫外线屏蔽能力,与涂有PU的CF形成鲜明对比。此外,与仅涂有PU的CF相比,由CF和FT和PU组成的三明治结构带来了UV保护因子值增加至50。整体结果表明,三明治结构设计对增强智能织物的UV屏蔽性能具有良好的前景。

氢氧化铝增强阻燃改性环氧树脂复合材料的阻燃性能[Russian Journal of Applied Chemistry,2018,91(4):680-686]

本项研究首先用磷酸改性环氧树脂,并进一步通过添加氢氧化铝(ATH)来合成一种新型的含磷阻燃环氧树脂,以提高改性环氧树脂的阻燃性。将几种磷改性环氧树脂与不同质量比例的ATH进行对比,用于研究添加ATH对环氧树脂的热性能和机械性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对改性阻燃环氧树脂的结构进行了表征,同时采用热重分析(TGA)和UL-94测试对材料的热降解行为和阻燃性能进行了表征。并额外分析了极限拉伸强度和杨氏模量,以研究添加ATH对材料机械性能的影响。结果表明,ATH增强改性环氧树脂的阻燃性高于原始的和磷改性的环氧树脂,具有良好的阻燃性能和合适的力学性能。

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