本文關(guān)鍵詞：阻燃改性聚丙烯及其發(fā)泡材料的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚丙烯(PP)是通用的高分子材料之一,具有良好的加工性能,但由于PP本身屬于易燃材料,其發(fā)泡材料則更易被引燃,使應(yīng)用領(lǐng)域被大大限制,因此PP的阻燃改性具有重要意義。膨脹型阻燃劑(IFR)是一種新型環(huán)保阻燃劑,其阻燃效率高,且具有燃燒時煙量小,環(huán)境友好等特點(diǎn)。本文選用聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇所組成的IFR體系,并選取納米碳酸鈣作為協(xié)效劑來提高PP/IFR體系的阻燃效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,IFR能有效改善PP的阻燃性能,當(dāng)PP/IFR質(zhì)量比為80/20時,能使極限氧指數(shù)從純PP的17.3%提升至PP/IFR體系的29.5%;且Nano-CaCO3與IFR存在協(xié)效作用,能顯著提升PP/IFR體系的阻燃性能,使極限氧指數(shù)進(jìn)一步提升至30.2%,同時增加了炭層強(qiáng)度。通過SEM觀測發(fā)現(xiàn),IFR在PP中分散性較差,加入Nano-CaCO3能夠提高阻燃劑的分散性。DSC結(jié)果顯示,IFR會使PP在結(jié)晶過程中產(chǎn)生晶區(qū)缺陷,而加入Nano-CaCO3則能夠提高結(jié)晶度。使用超臨界CO2間歇發(fā)泡過程制備一系列PP/IFR及PP/IFR/Nano-CaCO3復(fù)合發(fā)泡材料。結(jié)果表明,IFR的添加會使阻燃改性PP及其發(fā)泡材料的力學(xué)性能相比純PP有所下降,但添加了Nano-CaCO3后能使它們的力學(xué)性能有所改善,并且Nano-CaCO3添加量存在最優(yōu)值。另外通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn),PP/IFR發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)存在破損和塌陷,加入Nano-CaCO3可以提高IFR與PP的相容性,使阻燃PP復(fù)合發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)更規(guī)整,泡孔孔徑減小,孔密度增大。TG結(jié)果表明Nano-CaCO3能提高阻燃PP復(fù)合發(fā)泡材料的熱穩(wěn)定性,形成更致密的炭層,提升了質(zhì)量殘留率。綜合結(jié)果顯示,以PP(80wt%)和IFR(20wt%)總量為1作基準(zhǔn)計,Nano-CaCO3的較優(yōu)添加量為2wt%,此時PP/IFR/Nano-CaCO3復(fù)合發(fā)泡材料的極限氧指數(shù)達(dá)到了29.1%,且力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性均較優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：聚丙烯 膨脹型阻燃劑 納米碳酸鈣 發(fā)泡材料 協(xié)同效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ328;TB33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-12
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究內(nèi)容11-12
• 第2章 文獻(xiàn)綜述12-28
• 2.1 聚合物燃燒過程及阻燃機(jī)理12-14
• 2.1.1 聚合物燃燒過程12-13
• 2.1.2 聚合物阻燃機(jī)理13-14
• 2.1.3 聚合物阻燃技術(shù)14
• 2.2 應(yīng)用于PP的阻燃劑分類及特點(diǎn)14-19
• 2.2.1 無機(jī)氫氧化物類阻燃劑14-16
• 2.2.2 鹵系阻燃劑16-17
• 2.2.3 磷系阻燃劑17-18
• 2.2.4 硅系阻燃劑18-19
• 2.3 膨脹型阻燃劑概述19-23
• 2.3.1 膨脹型阻燃劑概況19-20
• 2.3.2 膨脹型阻燃劑的阻燃原理20-21
• 2.3.3 膨脹型阻燃劑的研究進(jìn)展21-23
• 2.4 發(fā)泡材料的制備方法23-27
• 2.4.1 間歇發(fā)泡23-25
• 2.4.2 連續(xù)擠出發(fā)泡25-26
• 2.4.3 注塑成型發(fā)泡26-27
• 2.5 小結(jié)27-28
• 第3章 實(shí)驗(yàn)部分28-35
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器28
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料28
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 3.2 PP復(fù)合阻燃材料的制備28-30
• 3.3 阻燃發(fā)泡材料的制備30
• 3.4 測試與表征30-34
• 3.4.1 燃燒性能測試30-31
• 3.4.2 結(jié)晶過程觀測31-32
• 3.4.3 熔融及結(jié)晶行為分析32
• 3.4.4 熱穩(wěn)定性測試32
• 3.4.5 實(shí)體斷面及泡孔結(jié)構(gòu)觀測32
• 3.4.6 發(fā)泡材料倍率測試32-33
• 3.4.7 泡孔大小分布及孔密度測定33-34
• 3.4.8 力學(xué)性能測試34
• 3.5 小結(jié)34-35
• 第4章 IFR改性阻燃PP及其發(fā)泡材料的性能研究35-54
• 4.1 PP/IFR復(fù)合阻燃材料的性能研究35-43
• 4.1.1 IFR在PP中的分散情況35-36
• 4.1.2 PP/IFR阻燃材料的燃燒性能36-38
• 4.1.3 PP/IFR阻燃材料的結(jié)晶行為38-42
• 4.1.4 PP/IFR阻燃材料的力學(xué)性能42-43
• 4.2 PP/IFR阻燃發(fā)泡材料的性能研究43-52
• 4.2.1 PP/IFR阻燃發(fā)泡材料的泡孔結(jié)構(gòu)43-48
• 4.2.2 PP/IFR阻燃發(fā)泡材料的燃燒性能48
• 4.2.3 PP/IFR阻燃發(fā)泡材料的力學(xué)性能48-50
• 4.2.4 PP/IFR阻燃發(fā)泡材料的熱穩(wěn)定性50-52
• 4.3 小結(jié)52-54
• 第5章 納米碳酸鈣/IFR協(xié)效阻燃改性PP及其發(fā)泡材料的性能研究54-69
• 5.1 PP/IFR/Nano-CaCO_3復(fù)合阻燃材料的性能研究54-60
• 5.1.1 Nano-CaCO_3對阻燃劑分散情況的影響54-55
• 5.1.2 Nano-CaCO_3對PP/IFR體系燃燒性能的影響55-57
• 5.1.3 Nano-CaCO_3對PP/IFR體系結(jié)晶行為的影響57-59
• 5.1.4 Nano-CaCO_3對PP/IFR體系力學(xué)性能的影響59-60
• 5.2 PP/IFR/Nano-CaCO_3阻燃發(fā)泡材料的性能研究60-67
• 5.2.1 Nano-CaCO_3對PP/IFR發(fā)泡材料泡孔結(jié)構(gòu)的影響60-64
• 5.2.2 Nano-CaCO_3對PP/IFR發(fā)泡材料燃燒性能的影響64
• 5.2.3 Nano-CaCO_3對PP/IFR發(fā)泡材料力學(xué)性能的影響64-65
• 5.2.4 Nano-CaCO_3對PP/IFR發(fā)泡材料熱穩(wěn)定性的影響65-67
• 5.3 小結(jié)67-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表論文78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：328811