發(fā)布時(shí)間：2018-01-03 12:34

  本文關(guān)鍵詞：含碳酸鈣油田污泥在阻燃EVA復(fù)合材料中的應(yīng)用研究　出處：《青島科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 油田污泥 碳酸鈣 乙烯-醋酸乙烯共聚物 協(xié)同作用 阻燃

【摘要】：本研究在系統(tǒng)地分析總結(jié)油田污泥的特性和國(guó)內(nèi)外綜合利用現(xiàn)狀,以及固體廢棄物用作阻燃劑的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,開(kāi)展了含碳酸鈣油田污泥應(yīng)用到阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)復(fù)合材料中。利用EDS、元素分析、ICP-AES和XRD測(cè)試對(duì)含碳酸鈣油泥的成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,通過(guò)選用合適的復(fù)配阻燃劑提高復(fù)合材料的阻燃、抑煙及熱降解性能。采用熔融共混的方式制備了EVA/OS和EVA/OS/協(xié)效劑阻燃復(fù)合材料,并采用極限氧指數(shù)(LOI)、錐形量熱儀測(cè)試(CCT)、掃描電鏡(SEM)、煙密度測(cè)試(SDT)、熱失重—傅立葉變換紅外光譜聯(lián)用儀(TG-FTIR)等手段探究了EVA/OS和EVA/OS/協(xié)效劑阻燃復(fù)合材料的燃燒特性、抑煙特性以及熱降解性能。研究的主要結(jié)果如下：1、研究了含碳酸鈣油田污泥與含磷化合物協(xié)同阻燃EVA的性質(zhì)。分別將聚磷酸銨(APP)、微囊包覆紅磷(RP)、新型氮磷阻燃劑(N-P)、三聚氰胺焦磷酸鹽(MPP)與油田污泥(OS)復(fù)配,與EVA制備成復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的阻燃、抑煙及熱降解性能以及四種含磷化合物協(xié)同阻燃EVA的效果比較。研究發(fā)現(xiàn)：純EVA的熱釋放速率峰值(PHRR)為2016.5 kW/m2,添加50wt%油泥后,EVA/OS復(fù)合材料的PHRR為450.6 kW/m2；當(dāng)添加5wt%的APP, EVA/OS/APP復(fù)合材料的PHRR最低,僅為284.8 kW/m2;添加3wt%的RP,EVA/OS/RP復(fù)合材料的熱釋放速率最低,為286.2 kW/m2；添加5wt%的N-P時(shí),EVA/OS/N-P復(fù)合材料的熱釋放速率降低為318.3 kW/m2；添加5wt%MPP時(shí),IEVA/OS/N-P復(fù)合材料的PHRR為389.3 kW/m2。選擇適合的添加比例,四種含磷化合物均能有效提高復(fù)合材料的阻燃、抑煙及熱降解性能；當(dāng)四種含磷化合物的添加量均為1wt%時(shí),四種含磷化合物對(duì)于復(fù)合材料的協(xié)同阻燃效果不同,其中微囊包覆紅磷對(duì)于復(fù)合材料的協(xié)同阻燃效果最佳。2、研究了含碳酸鈣油田污泥與炭黑、石墨協(xié)同阻燃EVA的性質(zhì)。將它們與含碳酸鈣油田污泥按不同比例復(fù)配,然后與EVA制備成復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的阻燃、抑煙及熱降解性能。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)添加3wt%的炭黑時(shí),EVA/OS/CB復(fù)合材料的PHRR為251.1 kW/m2；當(dāng)添加9wt%石墨粉時(shí),復(fù)合材料的PHRR僅為229.8kW/m2。添加適當(dāng)比例的炭黑(CB)、石墨(GP)均可以顯著提高EVA/OS復(fù)合材料的阻燃、抑煙性能及熱降解性能。3、研究了含碳酸油田污泥與氣相白炭黑(Si02)協(xié)同阻燃EVA的性質(zhì)。將氣象白炭黑與含碳酸鈣油田污泥按不同比例復(fù)配,然后與EVA制備成成復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的阻燃、抑煙及熱降解性能。研究發(fā)現(xiàn),添加5wt%的氣象白炭黑時(shí),復(fù)合材料的PHRR降低到363.5 kW/m2。當(dāng)添加適當(dāng)比例的氣象白炭黑時(shí),能有效提高EVA復(fù)合材料的阻燃、抑煙及熱降解性能。4、本論文通過(guò)含碳酸鈣油田污泥作為阻燃劑應(yīng)用到EVA材料中的研究,不但為難以處置的油田污泥資源化利用提供了一種有效的途徑,同時(shí)證實(shí)了油田污泥作為阻燃劑應(yīng)用到EVA材料中的可行性,而且含碳酸鈣油田污泥作為阻燃劑擁有成本低廉、效果顯著的優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:This study is based on the systematic analysis and summary of the characteristics of oilfield sludge and the status of comprehensive utilization at home and abroad, as well as the research status of solid waste as flame retardant. Calcium carbonate oil sludge was applied to flame retardant ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) composites. EDS was used for element analysis. The composition and structure of calcium carbonate sludge were analyzed by ICP-AES and XRD tests. The flame retardant of the composite was improved by selecting suitable flame retardant. Smoke suppression and thermal degradation properties. Flame retardant composites of EVA/OS and EV / OS / synergist were prepared by melt blending, and the limiting oxygen index (loi) was used. Conical calorimeter (CCT), scanning electron microscopy (SEM) and smoke density test (SDT). The combustion characteristics of EVA/OS and Evo / OS / synergist flame retardant composites were investigated by thermogravimetric Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR). The main results are as follows: 1. The properties of calcium carbonate oil sludge and phosphorous compound synergistic flame retardant EVA were studied. The composite materials were prepared by microencapsulation of RPX, a new type of N-P flame retardant, melamine pyrophosphate (MPP) and oil field sludge (EVA). The flame retardancy of composites was studied. The smoke inhibition and thermal degradation properties and the synergistic effect of four phosphate compounds on flame retardant EVA were compared. It was found that the peak heat release rate of pure EVA was 2016.5 kW/m2. The PHRR of EVA / OS composite after adding 50 wt% oil sludge is 450.6 kW / m2; When 5 wt% APP was added, the PHRR of EVA/OS/APP composite was the lowest (284.8 kW / m2). The heat release rate of RPV EVA / OS / RP composites with 3wt% was the lowest (286.2 kW / m2). The heat release rate of EVA / OS- / N-P composites decreased to 318.3 kW / m2 when 5 wt% N-P was added. The PHRR of IEVA / OSP / N-P composite is 389.3 kW / m2 when MPP is added. Four phosphate compounds can effectively improve the flame retardancy, smoke suppression and thermal degradation of the composites. The synergistic flame-retardant effect of the four phosphate compounds was different when the content of four phosphate compounds was 1 wt%, and the synergistic flame-retardant effect of microencapsulated red phosphorus was the best. 2. The properties of calcium carbonate oil field sludge, carbon black and graphite synergistic flame retardant EVA were studied. The composite materials were prepared by blending them with calcium carbonate oilfield sludge in different proportion and then with EVA. The flame retardancy, smoke suppression and thermal degradation of the composites were studied. It was found that the PHRR of EVA / OS / CB composite was 251.1 kW / m2 when the carbon black was added for 3 wt%. When 9 wt% graphitic powder was added, the PHRR of the composite was only 229.8 kW / m2. The appropriate proportion of carbon black was added. The flame retardancy, smoke inhibition and thermal degradation of EVA/OS composites were improved significantly. The properties of synergistic flame-retardant EVA between carbonated oilfield sludge and gas-phase silica (Si02) were studied. The mixture of meteorological silica and Caco _ 3 sludge in different proportion was studied. The flame retardancy, smoke suppression and thermal degradation of the composites were studied. It was found that 5 wt% meteorological silica was added to the composites. The PHRR of the composites decreased to 363.5 kW / m2. When the proper proportion of meteorological silica was added, the flame retardancy, smoke suppression and thermal degradation properties of the EVA composites could be improved effectively. In this paper, the application of calcium carbonate oilfield sludge as a flame retardant to EVA materials, not only for the difficult to dispose of oilfield sludge resource utilization provided an effective way. At the same time, the feasibility of application of oilfield sludge as flame retardant to EVA material is confirmed, and the advantages of low cost and remarkable effect of using oil sludge containing calcium carbonate as flame retardant are proved.
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB332;X741

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本文編號(hào)：1373914