基于芳綸纖維及其改性體阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的研究
發(fā)布時間:2022-02-14 09:28
芳綸纖維是一種新型高科技合成纖維,然而隨著芳綸的應(yīng)用越來越廣泛,日益增多的廢棄芳綸對資源的浪費和環(huán)境的污染造成了很大的影響,對于廢棄芳綸的回收及利用成為一大難題。熱塑性聚氨酯彈性體是介于橡膠和塑料之間的多功能工程熱塑性塑料,具有其它塑料材料無法比擬的優(yōu)異性能,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。然而,TPU易燃多煙的特性也限制了其發(fā)展。因此,提高TPU的阻燃抑煙性能非常重要。傳統(tǒng)阻燃劑的添加量較大,效率低,甚至有毒,且容易破壞聚合物機械性能,因而尋找清潔有效地阻燃劑成為TPU一大難題。本文針對以上問題,分別以對位芳綸纖維(AF)、磷酸改性芳綸纖維(AF-P)三聚氰胺聚磷酸鹽改性芳綸(AF-MP)、二乙基次膦酸鐵改性芳綸纖維(AF-Fe)作為阻燃劑,制備阻燃TPU復(fù)合材料。通過極限氧指數(shù)測試(LOI)、錐形量熱儀測試(CCT),煙密度測試(SDT),微型量熱儀測試(MCC),熱重分析(TG),熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)研究樣品的燃燒及熱穩(wěn)定性能。CCT結(jié)果表明在TPU/AF體系中:與純TPU相比,AF-2(1.0 wt%)的峰值熱釋放速率(pHRR)降低了52.0%,峰值煙釋放速率(pSPR)降低了40.5...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 芳綸纖維(AF)概述
1.1.1 芳綸纖維的優(yōu)點
1.1.2 芳綸纖維的改性
1.2 熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)概述
1.3 阻燃熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)的研究
1.3.1 鹵素阻燃體系
1.3.2 磷系阻燃體系
1.3.3 氮系阻燃體系
1.3.4 膨脹型阻燃體系
1.3.5 填料型阻燃體系
1.3.6 協(xié)效阻燃體體系
1.3.7 納米阻燃體系
1.4 課題的提出與研究內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗材料
2.2 樣品制備
2.3 結(jié)構(gòu)表征及性能測試
2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.2 極限氧指數(shù)測試(LOI)
2.3.3 錐形量熱儀測試(CCT)
2.3.4 微型量熱儀測試(MCC)
2.3.5 煙密度測試(SDT)
2.3.6 熱重分析(TGA)
2.3.7 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
第三章 芳綸纖維對TPU阻燃抑煙性能研究
3.1 引言
3.2 AF的掃描電鏡及能譜分析(SEM-EDS)
3.3 TPU/AF復(fù)合材料的阻燃性能研究
3.3.1 錐形量熱儀測試
3.3.2 微型量熱儀測試(MCC)
3.3.3 熱重分析(TG)
3.3.4 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
3.4 本章結(jié)論
第四章 磷酸改性芳綸對TPU阻燃抑煙性能研究
4.1 引言
4.2 AF-P的制備
4.3 AF-P的SEM-EDS測試
4.4 AF-P對TPU的阻燃抑煙測試
4.4.1 錐形量熱儀測試(CCT)
4.4.2 熱重分析(TG)
4.4.3 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
4.5 本章總結(jié)
第五章 MP改性芳綸對TPU阻燃抑煙性能研究
5.1 引言
5.2 AF-MP的制備
5.3 AF-MP的SEM-EDS測試
5.4 AF-MP對TPU的阻燃抑煙測試
5.4.1 極限氧指數(shù)測試
5.4.2 錐形量熱儀測試
5.4.3 煙密度測試(SDT)
5.4.4 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
5.5 本章總結(jié)
第六章 二乙基次膦酸鐵改性芳綸對TPU阻燃抑煙性能研究
6.1 引言
6.2 AF-Fe的制備
6.3 AF-Fe的SEM-EDS測試
6.4 AF-Fe對TPU的阻燃抑煙性能測試
6.4.1 錐形量熱儀測試(CCT)
6.4.2 煙密度測試(SDT)
6.4.3 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
6.5 本章總結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膨脹型阻燃劑對含磷阻燃聚酯燃燒性能影響的研究[J]. 魏麗菲,朱志國,靳昕怡,董振峰,王銳,李婉瑩. 化工新型材料. 2017(11)
[2]錐形量熱儀方法國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比分析[J]. 覃況,徐晶晶. 標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2017(10)
[3]無鹵反應(yīng)型含磷氮阻燃劑的合成及其阻燃改性環(huán)氧樹脂的研究[J]. 邵志恒,李紀(jì)錄,陳顯明,許一婷,羅偉昂,陳國榮,曾碧榕,袁叢輝,戴李宗. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]膨脹型阻燃劑組份配比對阻燃性能的影響[J]. 趙江平,吳丹,王亞超. 硅酸鹽通報. 2017(05)
[5]聚磷酸銨/次磷酸鋁協(xié)效阻燃聚丙烯/木粉復(fù)合材料[J]. 趙盼盼,李麗萍. 材料導(dǎo)報. 2017(06)
[6]阻燃劑甲基膦酸二甲酯對硬質(zhì)聚氨酯泡沫性能的影響[J]. 孫才英,董子琳,董懿嘉,盧仕昌,姜大偉. 塑料科技. 2017(03)
[7]硅膠低聚物阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的研究[J]. 王洪志,焦傳梅. 青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[8]新型含氮阻燃劑/PEPA協(xié)同阻燃PP的性能[J]. 黃高能,劉盛華,路風(fēng)輝,尹標(biāo)林. 工程塑料應(yīng)用. 2017(02)
[9]碳納米粒子填充熱塑性聚氨酯彈性體的熔融共混與表征[J]. 宮文峰. 橡膠參考資料. 2016 (05)
[10]對位芳綸磷酸化表面改性[J]. 鄧婷婷,張光先,代方銀,張鳳秀. 紡織學(xué)報. 2015(11)
本文編號:3624297
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 芳綸纖維(AF)概述
1.1.1 芳綸纖維的優(yōu)點
1.1.2 芳綸纖維的改性
1.2 熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)概述
1.3 阻燃熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)的研究
1.3.1 鹵素阻燃體系
1.3.2 磷系阻燃體系
1.3.3 氮系阻燃體系
1.3.4 膨脹型阻燃體系
1.3.5 填料型阻燃體系
1.3.6 協(xié)效阻燃體體系
1.3.7 納米阻燃體系
1.4 課題的提出與研究內(nèi)容
1.4.1 課題的提出
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗材料
2.2 樣品制備
2.3 結(jié)構(gòu)表征及性能測試
2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.2 極限氧指數(shù)測試(LOI)
2.3.3 錐形量熱儀測試(CCT)
2.3.4 微型量熱儀測試(MCC)
2.3.5 煙密度測試(SDT)
2.3.6 熱重分析(TGA)
2.3.7 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
第三章 芳綸纖維對TPU阻燃抑煙性能研究
3.1 引言
3.2 AF的掃描電鏡及能譜分析(SEM-EDS)
3.3 TPU/AF復(fù)合材料的阻燃性能研究
3.3.1 錐形量熱儀測試
3.3.2 微型量熱儀測試(MCC)
3.3.3 熱重分析(TG)
3.3.4 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
3.4 本章結(jié)論
第四章 磷酸改性芳綸對TPU阻燃抑煙性能研究
4.1 引言
4.2 AF-P的制備
4.3 AF-P的SEM-EDS測試
4.4 AF-P對TPU的阻燃抑煙測試
4.4.1 錐形量熱儀測試(CCT)
4.4.2 熱重分析(TG)
4.4.3 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
4.5 本章總結(jié)
第五章 MP改性芳綸對TPU阻燃抑煙性能研究
5.1 引言
5.2 AF-MP的制備
5.3 AF-MP的SEM-EDS測試
5.4 AF-MP對TPU的阻燃抑煙測試
5.4.1 極限氧指數(shù)測試
5.4.2 錐形量熱儀測試
5.4.3 煙密度測試(SDT)
5.4.4 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
5.5 本章總結(jié)
第六章 二乙基次膦酸鐵改性芳綸對TPU阻燃抑煙性能研究
6.1 引言
6.2 AF-Fe的制備
6.3 AF-Fe的SEM-EDS測試
6.4 AF-Fe對TPU的阻燃抑煙性能測試
6.4.1 錐形量熱儀測試(CCT)
6.4.2 煙密度測試(SDT)
6.4.3 熱重-紅外聯(lián)用(TG-IR)
6.5 本章總結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膨脹型阻燃劑對含磷阻燃聚酯燃燒性能影響的研究[J]. 魏麗菲,朱志國,靳昕怡,董振峰,王銳,李婉瑩. 化工新型材料. 2017(11)
[2]錐形量熱儀方法國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比分析[J]. 覃況,徐晶晶. 標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2017(10)
[3]無鹵反應(yīng)型含磷氮阻燃劑的合成及其阻燃改性環(huán)氧樹脂的研究[J]. 邵志恒,李紀(jì)錄,陳顯明,許一婷,羅偉昂,陳國榮,曾碧榕,袁叢輝,戴李宗. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]膨脹型阻燃劑組份配比對阻燃性能的影響[J]. 趙江平,吳丹,王亞超. 硅酸鹽通報. 2017(05)
[5]聚磷酸銨/次磷酸鋁協(xié)效阻燃聚丙烯/木粉復(fù)合材料[J]. 趙盼盼,李麗萍. 材料導(dǎo)報. 2017(06)
[6]阻燃劑甲基膦酸二甲酯對硬質(zhì)聚氨酯泡沫性能的影響[J]. 孫才英,董子琳,董懿嘉,盧仕昌,姜大偉. 塑料科技. 2017(03)
[7]硅膠低聚物阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的研究[J]. 王洪志,焦傳梅. 青島科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[8]新型含氮阻燃劑/PEPA協(xié)同阻燃PP的性能[J]. 黃高能,劉盛華,路風(fēng)輝,尹標(biāo)林. 工程塑料應(yīng)用. 2017(02)
[9]碳納米粒子填充熱塑性聚氨酯彈性體的熔融共混與表征[J]. 宮文峰. 橡膠參考資料. 2016 (05)
[10]對位芳綸磷酸化表面改性[J]. 鄧婷婷,張光先,代方銀,張鳳秀. 紡織學(xué)報. 2015(11)
本文編號:3624297
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