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Synergistic effect of intumescent flame retardant and zinc borate on linear low-density polyethylene
Polymer Engineering and Science ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-09-18 , DOI: 10.1002/pen.25802 Jingjing Mu 1 , Ru Zhou 1 , Chang Liu 1 , Teng Su 1
Polymer Engineering and Science ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-09-18 , DOI: 10.1002/pen.25802 Jingjing Mu 1 , Ru Zhou 1 , Chang Liu 1 , Teng Su 1
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A series of novel intumescent flame retardant (IFR) based on melamine, neopentyl glycol, and aluminum diethylphosphinate were prepared and tested. In addition, the synergistic effect of the novel IFR and zinc borate (ZB) on the flame retardancy of LLDPE composites was investigated. The structures of novel IFR and ZB were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The limiting oxygen index (LOI) increased from 19.3% for the pure LLDPE to 27% for the 25 wt% IFR/5 wt% ZB composites and the composites achieved the desired V-0 rating in the UL-94 test. Thermogravimetric analysis showed that the addition of IFR/ZB reduced the pyrolysis rate of the LLDPE composites at high temperatures and increased the amount of the char residues, and the char residue of LLDPE-5 reached 12.1 wt% at 700°C. Cone calorimetry (CCT) data showed that the peak of total heat release, heat release rate, and fire growth index were comparatively reduced, indicating that the addition of IFR/ZB decreased the fire hazard of LLDPE composites. The formation of a compact and thermally stable char layer on the surfaces of LLDPE composites was revealed from the scanning electrone microscopy images and digital photographs of the char residue after the CCT tests.
中文翻译：
膨胀型阻燃剂与硼酸锌对线性低密度聚乙烯的协同作用
制备并测试了一系列基于三聚氰胺、新戊二醇和二乙基次膦酸铝的新型膨胀型阻燃剂（IFR）。此外，研究了新型 IFR 和硼酸锌 (ZB) 对 LLDPE 复合材料阻燃性的协同作用。新型 IFR 和 ZB 的结构通过 X 射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征。极限氧指数 (LOI) 从纯 LLDPE 的 19.3% 增加到 25 wt% IFR/5 wt% ZB 复合材料的 27%，并且复合材料在 UL-94 测试中达到了所需的 V-0 等级。热重分析表明，IFR/ZB的加入降低了LLDPE复合材料的高温热解速率，增加了残炭量，LLDPE-5的残炭在700℃达到12.1wt%。锥形量热法（CCT）数据显示，总放热峰值、放热速率和火灾增长指数均相对降低，表明 IFR/ZB 的加入降低了 LLDPE 复合材料的火灾危险性。CCT 测试后，从扫描电子显微镜图像和炭残留物的数码照片中可以看出，LLDPE 复合材料表面上形成了致密且热稳定的炭层。
更新日期：2021-11-07
中文翻译：
膨胀型阻燃剂与硼酸锌对线性低密度聚乙烯的协同作用
制备并测试了一系列基于三聚氰胺、新戊二醇和二乙基次膦酸铝的新型膨胀型阻燃剂（IFR）。此外，研究了新型 IFR 和硼酸锌 (ZB) 对 LLDPE 复合材料阻燃性的协同作用。新型 IFR 和 ZB 的结构通过 X 射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征。极限氧指数 (LOI) 从纯 LLDPE 的 19.3% 增加到 25 wt% IFR/5 wt% ZB 复合材料的 27%，并且复合材料在 UL-94 测试中达到了所需的 V-0 等级。热重分析表明，IFR/ZB的加入降低了LLDPE复合材料的高温热解速率，增加了残炭量，LLDPE-5的残炭在700℃达到12.1wt%。锥形量热法（CCT）数据显示，总放热峰值、放热速率和火灾增长指数均相对降低，表明 IFR/ZB 的加入降低了 LLDPE 复合材料的火灾危险性。CCT 测试后，从扫描电子显微镜图像和炭残留物的数码照片中可以看出，LLDPE 复合材料表面上形成了致密且热稳定的炭层。
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