稀土類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
發(fā)布時間:2020-12-26 11:07
作為一種多用途的工程熱塑性塑料,熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)以其加工性能好、機械強度高,耐磨性突出和附著力優(yōu)異的特點,在許多工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,被廣泛用于生產(chǎn)薄膜、軟管、電纜和傳送帶等產(chǎn)品。然而,TPU的高火災(zāi)危害性,包括具有熔融滴落現(xiàn)象的高可燃性,以及燃燒過程中產(chǎn)生大量的可見煙霧和有毒氣體,對其大規(guī)模應(yīng)用仍然是一個極大的挑戰(zhàn)。因此,為了拓寬TPU的應(yīng)用,提高TPU的阻燃抑煙性能非常必要。在本文中,通過水熱法利用稀土離子:La3+、Eu3+和Y3+,合成了三種稀土類水滑石(LDHs)及其與氧化石墨烯(GO)的雜化材料作為阻燃劑,并使用X射線衍射(XRD)、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FTIR)、能量散射譜(EDS)和透射電子顯微鏡(TEM)等手段對其結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征;然后將合成的樣品以熔融共混的方式加入到TPU基體中,制得一系列TPU復(fù)合材料,并利用錐形量熱儀測試(CCT)和熱重分析(TGA)等方法來研究TPU復(fù)合材料的阻燃抑煙性能和熱穩(wěn)定性。XRD的結(jié)果顯示,當(dāng)稀土離子濃度過高時,稀土LDHs中會出現(xiàn)氫氧化物的雜相,FTIR、EDS和TEM的分析結(jié)果均表明,稀土離子進入到了LDHs...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 TPU
1.2.1 TPU的性質(zhì)與應(yīng)用
1.2.2 TPU的阻燃研究
1.3 LDHs
1.3.1 LDHs的性質(zhì)與應(yīng)用
1.3.2 LDHs的阻燃研究
1.3.3 稀土LDHs的阻燃研究
1.4 LDHs/GO雜化材料
1.4.1 GO的性質(zhì)與應(yīng)用
1.4.2 LDHs/GO雜化材料的性質(zhì)與合成方法
1.4.3 LDHs/GO雜化材料的阻燃研究
1.5 研究意義及內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 鑭類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 儀器設(shè)備
2.2.3 材料制備
2.3 表征與測試
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
2.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 XRD分析
2.4.2 FTIR分析
2.4.3 EDS分析
2.4.4 TEM分析
2.4.5 CCT分析
2.4.6 TGA結(jié)果
2.4.7 炭渣分析
2.5 本章小結(jié)
3 銪類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 儀器設(shè)備
3.2.3 材料制備
3.3 表征與測試
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
3.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 XRD分析
3.4.2 FTIR分析
3.4.3 EDS分析
3.4.4 TEM分析
3.4.5 CCT分析
3.4.6 TGA結(jié)果
3.4.7 炭渣分析
3.5 本章小結(jié)
4 釔類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 儀器設(shè)備
4.2.3 材料制備
4.3 表征與測試
4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
4.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 XRD分析
4.4.2 FTIR分析
4.4.3 EDS分析
4.4.4 TEM分析
4.4.5 CCT分析
4.4.6 TGA結(jié)果
4.4.7 炭渣分析
4.5 本章小結(jié)
5 鑭類水滑石/氧化石墨烯雜化材料與硼酸鋅協(xié)效阻燃TPU的研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 儀器設(shè)備
5.2.3 材料制備
5.3 表征與測試
5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
5.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 CCT分析
5.4.2 炭渣分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氧化石墨烯包覆空心玻璃微珠的制備及其協(xié)效APP阻燃TPU的研究[J]. 王洪志,胡玉麗,焦傳梅. 青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]氧化石墨烯對水泥宏觀力學(xué)性能及水化進程的影響研究[J]. 張迪,梁穎晶. 混凝土. 2019(12)
[3]偶聯(lián)劑KH550改性氧化石墨烯/聚苯乙烯磺酸鈉及其與丁苯橡膠的復(fù)合材料性能研究[J]. 蘇甜,謝麗麗,鄭龍,許宗超,劉力,溫世鵬. 橡膠工業(yè). 2019(12)
[4]水滑石基負載型催化劑的制備及其在催化反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 余俊,楊宇森,衛(wèi)敏. 化學(xué)學(xué)報. 2019(11)
[5]影響熱塑性聚氨酯彈性體性能的因素[J]. 魏健,于向偉,孫浩,劉錦春. 彈性體. 2019(05)
[6]阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫制備及空氣中熱解特性[J]. 黃新杰,王純潔,高金達,唐剛,張浩. 塑料. 2019(05)
[7]氧化石墨烯復(fù)合材料研究進展[J]. 侯永剛,呂生華,張佳,羅瀟倩,孫立. 化工新型材料. 2019(10)
[8]基于層次分析法的熱塑性聚氨酯及其納米復(fù)合材料火災(zāi)危險性綜合評價[J]. 劉晨,宗若雯,陳海燕,吳超鵬. 火災(zāi)科學(xué). 2019(03)
[9]Synthesis, properties, and applications of graphene oxide/reduced graphene oxide and their nanocomposites[J]. ANDrew T.Smith,Anna Marie La Chance,Songshan Zeng,Bin Liu,Luyi Sun. Nano Materials Science. 2019(01)
[10]改性鈷鎂鋁類水滑石對乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃和力學(xué)性能的影響[J]. 王麗麗,徐佳. 高分子材料科學(xué)與工程. 2018(12)
碩士論文
[1]功能化水滑石-氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究[D]. 姜康佳.青島科技大學(xué) 2019
[2]鋅鋁水滑石/氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其去除水中鉻離子的研究[D]. 馮廣京.廈門大學(xué) 2017
[3]含稀土元素水滑石的設(shè)計合成及聚丁二酸丁二醇酯膨脹阻燃體系的性能研究[D]. 毛龍.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:2939576
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 TPU
1.2.1 TPU的性質(zhì)與應(yīng)用
1.2.2 TPU的阻燃研究
1.3 LDHs
1.3.1 LDHs的性質(zhì)與應(yīng)用
1.3.2 LDHs的阻燃研究
1.3.3 稀土LDHs的阻燃研究
1.4 LDHs/GO雜化材料
1.4.1 GO的性質(zhì)與應(yīng)用
1.4.2 LDHs/GO雜化材料的性質(zhì)與合成方法
1.4.3 LDHs/GO雜化材料的阻燃研究
1.5 研究意義及內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 鑭類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 儀器設(shè)備
2.2.3 材料制備
2.3 表征與測試
2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
2.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 XRD分析
2.4.2 FTIR分析
2.4.3 EDS分析
2.4.4 TEM分析
2.4.5 CCT分析
2.4.6 TGA結(jié)果
2.4.7 炭渣分析
2.5 本章小結(jié)
3 銪類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 儀器設(shè)備
3.2.3 材料制備
3.3 表征與測試
3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
3.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 XRD分析
3.4.2 FTIR分析
3.4.3 EDS分析
3.4.4 TEM分析
3.4.5 CCT分析
3.4.6 TGA結(jié)果
3.4.7 炭渣分析
3.5 本章小結(jié)
4 釔類水滑石/氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 儀器設(shè)備
4.2.3 材料制備
4.3 表征與測試
4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
4.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 XRD分析
4.4.2 FTIR分析
4.4.3 EDS分析
4.4.4 TEM分析
4.4.5 CCT分析
4.4.6 TGA結(jié)果
4.4.7 炭渣分析
4.5 本章小結(jié)
5 鑭類水滑石/氧化石墨烯雜化材料與硼酸鋅協(xié)效阻燃TPU的研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 儀器設(shè)備
5.2.3 材料制備
5.3 表征與測試
5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌的表征手段
5.3.2 復(fù)合材料性能的測試方法
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 CCT分析
5.4.2 炭渣分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氧化石墨烯包覆空心玻璃微珠的制備及其協(xié)效APP阻燃TPU的研究[J]. 王洪志,胡玉麗,焦傳梅. 青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]氧化石墨烯對水泥宏觀力學(xué)性能及水化進程的影響研究[J]. 張迪,梁穎晶. 混凝土. 2019(12)
[3]偶聯(lián)劑KH550改性氧化石墨烯/聚苯乙烯磺酸鈉及其與丁苯橡膠的復(fù)合材料性能研究[J]. 蘇甜,謝麗麗,鄭龍,許宗超,劉力,溫世鵬. 橡膠工業(yè). 2019(12)
[4]水滑石基負載型催化劑的制備及其在催化反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 余俊,楊宇森,衛(wèi)敏. 化學(xué)學(xué)報. 2019(11)
[5]影響熱塑性聚氨酯彈性體性能的因素[J]. 魏健,于向偉,孫浩,劉錦春. 彈性體. 2019(05)
[6]阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫制備及空氣中熱解特性[J]. 黃新杰,王純潔,高金達,唐剛,張浩. 塑料. 2019(05)
[7]氧化石墨烯復(fù)合材料研究進展[J]. 侯永剛,呂生華,張佳,羅瀟倩,孫立. 化工新型材料. 2019(10)
[8]基于層次分析法的熱塑性聚氨酯及其納米復(fù)合材料火災(zāi)危險性綜合評價[J]. 劉晨,宗若雯,陳海燕,吳超鵬. 火災(zāi)科學(xué). 2019(03)
[9]Synthesis, properties, and applications of graphene oxide/reduced graphene oxide and their nanocomposites[J]. ANDrew T.Smith,Anna Marie La Chance,Songshan Zeng,Bin Liu,Luyi Sun. Nano Materials Science. 2019(01)
[10]改性鈷鎂鋁類水滑石對乙烯-醋酸乙烯共聚物阻燃和力學(xué)性能的影響[J]. 王麗麗,徐佳. 高分子材料科學(xué)與工程. 2018(12)
碩士論文
[1]功能化水滑石-氧化石墨烯雜化材料的制備及其阻燃TPU的研究[D]. 姜康佳.青島科技大學(xué) 2019
[2]鋅鋁水滑石/氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其去除水中鉻離子的研究[D]. 馮廣京.廈門大學(xué) 2017
[3]含稀土元素水滑石的設(shè)計合成及聚丁二酸丁二醇酯膨脹阻燃體系的性能研究[D]. 毛龍.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:2939576
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