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材料导报  2021, Vol. 35 Issue (18): 18047-18051    https://doi.org/10.11896/cldb.20050127
  无机非金属及其复合材料 |
改性纳米二氧化硅协效二乙基次磷酸铝阻燃尼龙6
康兴隆1, 鲁哲宏1, 柳妍1, 冯伟丽2, 刘保英2, 房晓敏1,2, 丁涛1,2
1 河南大学化学化工学院,开封 475004
2 河南大学阻燃与功能材料河南省工程实验室,开封 475004
Modified Nano-Silica Synergistic Aluminum Diethylphosphinate Flame Retardant Nylon 6
KANG Xinglong1, LU Zhehong1, LIU Yan1, FENG Weili2, LIU Baoying2, FANG Xiaomin1,2, DING Tao1,2
1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University, Kaifeng 475004, China
2 Henan Engineering Laboratory of Flame-Retardant and Functional Materials, Henan University, Kaifeng 475004, China
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摘要 使用有机无机杂化纳米二氧化硅(DNS-M)和可反应性纳米二氧化硅(RNS-A)分别协效二乙基次磷酸铝(ADP)用于阻燃尼龙6(PA6)。研究发现,DNS-M和RNS-A都是以促进气相阻燃为主、凝聚相阻燃为辅的作用机制。当ADP添加量为9%(质量分数,下同),DNS-M和RNS-A的添加量均为1%时,复合材料的垂直燃烧等级均可达到V-0级,热释放速率峰值分别下降到309.5 kW/m2和239.1 kW/m2。对比总热释放量(THR)和热释放速率峰值(PkHRR)可以发现,RNS-A体系的阻燃效果优于DNS-M体系。RNS-A体系的THR和PkHRR相比DNS-M体系分别降低了11.1%和22.7%,并且由于RNS-A表面具有可反应的氨基,可提高阻燃填料与基体之间的相互作用,改善其在基体中的分散性和相容性,因而相比DNS-M体系,RNS-A体系的拉伸强度和冲击强度分别提高了2.3%和39.4%。
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康兴隆
鲁哲宏
柳妍
冯伟丽
刘保英
房晓敏
丁涛
关键词:  尼龙6  二氧化硅  二乙基次磷酸铝  阻燃性能    
Abstract: Flame retardant PA6 composites were prepared using organic-inorganic hybrid nano-silica (DNS-M) and reactive nano-silica (RNS-A) as synergist respectively compounded with aluminum diethylphosphinate (ADP). The study found that the mechanism of DNS-M and RNS-A are both mainly to promote gas phase flame retardancy, supplemented by condensed phase. When the addition of DNS-M and RNS-A are both 1% combined with 9% ADP (mass fraction, the same below), the vertical burning test of the composites can reach the V-0 level, their peak heat release rate dropped to 309.5 kW/m2 and 239.1 kW/m2. Comparing the total heat release (THR) and the peak heat release rate (PkHRR), it can be found that the flame retardant effect of RNS-A system is better than that of DNS-M system and the THR and PkHRR of the RNS-A system are reduced by 11.1% and 22.7% respectively. Moreover, the reactive amino groups on the surface of RNS-A can enhance the interaction between the flame retardant filler and the matrix, improving the dispersibility and compatibility. Therefore, the bending strength and impact strength of the RNS-A system are increased by 2.3% and 39.4%, respectively.
Key words:  nylon 6    silica    aluminum diethylphosphinate    flame retardant properties
               出版日期:  2021-09-25      发布日期:  2021-09-30
ZTFLH:  TQ322.3  
基金资助: 国家自然科学基金(51703051)
作者简介:  康兴隆,2018年6月毕业于河南科技大学,获得工学学士学位。2018年9月至今在河南大学阻燃与抗静电工程实验室学习,主要从事阻燃剂与阻燃材料的研究。
房晓敏,河南大学教授。2007年8月毕业于北京理工大学材料学专业,获工学博士学位。今在河南大学化学化工学院担任教授。主要从事有机功能化学品研究,尤其是阻燃剂与阻燃材料的研制和绿色农药研发。
引用本文:    
康兴隆, 鲁哲宏, 柳妍, 冯伟丽, 刘保英, 房晓敏, 丁涛. 改性纳米二氧化硅协效二乙基次磷酸铝阻燃尼龙6[J]. 材料导报, 2021, 35(18): 18047-18051.
KANG Xinglong, LU Zhehong, LIU Yan, FENG Weili, LIU Baoying, FANG Xiaomin, DING Tao. Modified Nano-Silica Synergistic Aluminum Diethylphosphinate Flame Retardant Nylon 6. Materials Reports, 2021, 35(18): 18047-18051.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.20050127  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2021/V35/I18/18047
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