牛梅
,
杨雅茹
,
王欣
,
薛宝霞
,
张莹
,
李京京
,
戴晋明
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.010
将采用原位聚合法自制的核-壳型碳微球(CMSs)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微胶囊(PCMSs)作为阻燃剂,采用熔融纺丝法制备阻燃PCMSs/PET功能纤维。通过扫描电镜、声速仪、强伸仪、极限氧指数仪等测试设备对添加不同质量分数的阻燃剂的阻燃功能纤维的结构及性能进行测试和表征。结果表明:当阻燃剂PCMSs的质量分数为0.6%时,PCMSs在PET纤维基体中的分散性和相容性良好,此时纤维表面较为光滑,同时具有优良的吸湿性能和阻燃性能,但其力学性能稍低于PCMSs质量分数为0.2%时的PCMSs/PET纤维。
关键词:
CMSs
,
CMSs/PET微胶囊
,
PET
,
阻燃
,
功能纤维
牛梅
,
杨雅茹
,
王欣
,
薛宝霞
,
张莹
,
李京京
,
戴晋明
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.010
将采用原位聚合法自制的核-壳型碳微球(CMSs)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微胶囊(PCMSs)作为阻燃剂,采用熔融纺丝法制备阻燃PCMSs/PET功能纤维.通过扫描电镜、声速仪、强伸仪、极限氧指数仪等测试设备对添加不同质量分数的阻燃剂的阻燃功能纤维的结构及性能进行测试和表征.结果表明:当阻燃剂PCMSs的质量分数为0.6％时,PCMSs在PET纤维基体中的分散性和相容性良好,此时纤维表面较为光滑,同时具有优良的吸湿性能和阻燃性能,但其力学性能稍低于PCMSs质量分数为0.2％时的PCMSs/PET纤维.
关键词:
CMSs
,
CMSs/PET微胶囊
,
PET
,
阻燃
,
功能纤维
牛梅
,
杨雅茹
,
王欣
,
薛宝霞
,
张莹
,
戴晋明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.08.002
采用原位聚合法制备了以碳微球(Carbon microspheres,CMSs)为囊芯,聚对苯二甲酸乙二醇酯为囊壁的胶囊碳微球(PCMSs),并利用熔融共混法制备了PCMSs/PET复合材料,研究了制备工艺对PCMSs形貌、包覆率以及阻燃性能的影响.结果表明,当PTA与EG质量比为1∶10,反应温度为140℃,反应时间为7h,催化剂含量2％,乳化剂用量1％时,PCMSs的包覆率及PCMSs/PET复合材料的LOI值均达到最大,其包覆率为36.2％,PC-MSs/PET复合材料的LOI值提高到29.8％.
关键词:
碳微球
,
原位聚合
,
胶囊化
,
阻燃
薛宝霞
,
牛梅
,
张莹
,
王欣
,
杨雅茹
,
戴晋明
高分子材料科学与工程
以碳微球(CMSs)、碳纳米管(MWNTs)、碳微球(CMSs)与碳纳米管(MWNTs)复配的3种材料,通过熔融共混法分别对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行阻燃改性,制备出不同纳米碳材料阻燃PET复合材料.采用极限氧指数(LOI)法、垂直燃烧法、热重分析、扫描电镜等方法,测试和表征了CMSs/PET、MWNTs/PET、CMSs/MWNTs/PET复合材料的阻燃性能、热稳定性能、分散性及力学性能.结果表明,质量分数为1％的CMSs可使PET的LOI明显提高到28.9％,但对其抗熔滴性能的改善并不明显;同质量分数的MWNTs的添加,可有效提高PET的抗熔滴性能,其熔滴数由原PET的24 d/min减少为6 d/min;且CMSs与MWNTs具有协同阻燃效应,当两者的质量比为1∶2时,CMSs/MWNTs/PET的LOI为27.3％,且其熔滴数仅为4d/min;三者的垂直燃烧级别都由原PET的V-2级上升为V-0级,热稳定性都有所提高,但力学性能都有一定程度的下降.
关键词:
碳微球
,
碳纳米管
,
阻燃
,
抗熔滴
,
复配
薛宝霞
,
牛梅
,
李京京
,
杨雅茹
,
戴晋明
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.150
采用熔融共混法与阻燃剂复配法制备了MWNTs/CMSs/PET复合材料.通过扫描电镜(SEM)、极限氧指数法(LOI)、UL94垂直燃烧法、锥形量热仪(Cone)及热重红外联用分析仪(TG-IR)表征了样品的结构、阻燃性能及热降解行为,分析了MWNTs/CMSs阻燃PET材料的阻燃机理.结果表明,当MWNTs/CMSs添加量为1％(质量分数),MWNTs与CMSs质量比为1∶1/2时,二者可有机地结合为一个整体,有利于MWNTs/CMSs在PET基材中发挥协同阻燃作用.与纯PET及CMSs/PET相比,MWNTs/CMSs/PET能有效降低火灾危险性.MWNTs/CMSs阻燃PET主要是通过MWNT与CMSs两者的协同作用延缓PET热裂解行为,一方面MWNTs在其燃烧时可在PET表面形成致密的网络状炭层结构,减少了熔滴的产生;另一方面CMSs其燃烧时在PET表面形成湍流炭,以此阻止氧气和热量进入PET内部,同时释放出不燃气体CO2以降低周围环境中可燃气体的浓度,阻止燃烧的继续进行,最终实现了MWNTs/CMSs/PET材料的良好阻燃.
关键词:
复合材料
,
阻燃机理
,
PET
,
多壁碳纳米管
,
碳微球
牛梅
,
薛宝霞
,
杨雅茹
,
李京京
,
戴晋明
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.04.017
为改善碳微球(CMSs)/碳纳米管(MWNTs)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基体相容性,采用原位聚合法对CMSs和MWNTs分别进行表面修饰,制成核壳型结构的PET@CMSs(PCMSs)和PET@MWNTs(PMWNTs),并通过熔融共混法制备了PCMSs/PMWNTs/PET复合材料,对其阻燃性能进行探讨.使用TEM、SEM、FTIR、TGA、CONE等测试手段,表征了PCMSs与PMWNTs的结构及与PET基体的相容性,并测试了PCMSs/PMWNTs/PET的力学性能、阻燃性能、热稳定性和燃烧行为等.结果表明,与修饰前的CMSs/MWNTs相比,PCMSs/PMWNTs与PET基体具有更好的分散相容性,在PCMSs\PMWNTs添加的质量分数为1％,PCMSs与PMWNTs的质量比为1∶2时,PCMSs/PMWNTs/PET比CMSs/MWNTs/PET的抗拉强度提高的最大,可达26.1％;与纯PET、CMSs/MWNTs/PET相比,PCMSs/PMWNTs作为阻燃材料添加到PET中,具有较好的热稳定性、且有效延长了PET的点燃时间、增大FPI指数,从而降低火灾危险性,阻燃效果较好,其LOI值为28.1％,熔滴数为3 d/min,UL-94阻燃级别可达到V-0级.
关键词:
碳微球
,
碳纳米管
,
核壳结构
,
阻燃PET
