赤泥基功能化水滑石/聚氨酯高效無(wú)鹵阻燃復(fù)合材料制備的關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-22 18:56
由于其高度靈活的化學(xué)組成,熱塑性聚氨酯(TPU)已經(jīng)成為最有商用價(jià)值的聚合物之一,廣泛應(yīng)用于人們的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。但是與其它高分子聚合物材料相同,TPU的阻燃性能較差,遇火或者高溫下極易燃燒。因此,開發(fā)一種新型的阻燃TPU材料將成為今后研究的重點(diǎn)。為解決上述問(wèn)題,本文使用共沉淀法合成了赤泥基水滑石(LRM)、雙(4-硝基苯)磷酸酯改性赤泥基水滑石(BRL)、磷酸二氫銨改性赤泥基水滑石(PRL)、釔基水滑石(LYH)以及氧化石墨烯改性釔基水滑石(GO-LYH)。通過(guò)X射線衍射光譜(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、核磁共振光譜(NMR)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜(EDS)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。使用熔融共混法制備了LRM/TPU、BRL/TPU、PRL/TPU、LYH/TPU和GO-LYH/TPU復(fù)合材料。利用錐形量熱儀(CCT)、煙密度測(cè)試儀(SDT)和熱重分析儀(TGA)對(duì)TPU復(fù)合材料的阻燃性能、抑煙性能和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估。XRD、FTIR以及NMR結(jié)果證明所合成的各類水滑石樣品均具有良好的晶型結(jié)構(gòu)以及正確的官能團(tuán)種類。TEM和...
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 熱塑性聚氨酯(TPU)
1.1.1 熱塑性聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.1.2 熱塑性聚氨酯的應(yīng)用
1.1.3 TPU的熱降解機(jī)理
1.1.4 TPU的阻燃現(xiàn)狀
1.2 赤泥(Red mud)
1.2.1 赤泥的來(lái)源與組成
1.2.2 赤泥對(duì)環(huán)境的危害
1.2.3 赤泥綜合利用現(xiàn)狀
1.3 常用阻燃劑及其分類
1.3.1 鹵素阻燃劑
1.3.2 磷系阻燃劑
1.3.3 氮系阻燃劑
1.3.4 金屬氫氧化物(MH)阻燃劑
1.4 層狀雙金屬氫氧化物(LDH)
1.4.1 LDH的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.4.2 LDH的合成方法
1.4.3 LDH在阻燃材料方面的應(yīng)用
1.5 課題研究?jī)?nèi)容和意義
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 研究意義
第二章 雙(4-硝基苯)磷酸酯改性赤泥基水滑石(BRL)的制備及其阻燃TPU的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備
2.2.4 材料的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 ICP-MS結(jié)果分析
2.3.2 XRD結(jié)果分析
2.3.3 FTIR結(jié)果分析
2.3.4 ~(31)P NMR與 EDS結(jié)果分析
2.3.5 TEM結(jié)果分析
2.3.6 CCT結(jié)果分析
2.3.7 炭渣分析
2.3.8 SDT結(jié)果分析
2.3.9 TGA結(jié)果分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 磷酸二氫銨改性赤泥基水滑石(PRL)的制備及其阻燃TPU的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備
3.2.4 材料的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 XRD結(jié)果分析
3.3.2 FTIR結(jié)果分析
3.3.3 ~(31)P NMR與 EDS分析結(jié)果
3.3.4 TEM分析結(jié)果
3.3.5 CCT測(cè)試結(jié)果
3.3.6 炭渣分析
3.3.7 SDT測(cè)試結(jié)果
3.3.8 TGA結(jié)果分析
3.3.9 阻燃抑煙機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯改性釔基水滑石(GO-LYH)的制備及其阻燃TPU的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備
4.2.4 材料的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 XRD結(jié)果分析
4.3.2 FTIR結(jié)果分析
4.3.3 TEM結(jié)果分析
4.3.4 SEM結(jié)果分析
4.3.5 CCT結(jié)果分析
4.3.6 LOI結(jié)果分析
4.3.7 TGA結(jié)果分析
4.3.8 炭渣分析
4.3.9 SDT結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
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]微量納米氧化釔對(duì)激光熔覆法制備的17Cr2NiSi鐵合金涂層耐磨耐熱氧化性能的影響[J]. 劉小魚,隋意,岳俊宇,孫曉華,李磊,劉常升. 稀土. 2020(05)
[2]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)
[3]雜化三聚氰胺聚磷酸鹽的合成及其在聚酰胺6中的阻燃應(yīng)用[J]. 郭承鑫,秦銘駿,翟一霖,王朝生,彭志宏. 中國(guó)塑料. 2019(08)
[4]甲基乙烯基硅橡膠/六苯氧基環(huán)三磷腈/三聚氰胺阻燃復(fù)合材料的制備與性能[J]. 齊佳佳,文慶珍,朱金華,張鐵,潘越. 合成橡膠工業(yè). 2019(03)
[5]三聚氰胺亞錫磷酸鹽玻璃協(xié)效二乙基次膦酸鋁阻燃尼龍6[J]. 劉述梅,夏巍,朱睿哲,蔡佳楠,趙建青. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[6]歐洲醞釀電器塑料件鹵素禁令[J]. 綠色包裝. 2019(03)
[7]溴系阻燃劑對(duì)ABS阻燃及力學(xué)性能的影響[J]. 亓文麗,羅鵬飛,曹玉娟,嚴(yán)園,郁浩,唐龍祥. 彈性體. 2019(01)
[8]赤泥的危害及其綜合利用研究現(xiàn)狀[J]. 柳曉,韓躍新,何發(fā)鈺,李艷軍,高鵬,李文博. 金屬礦山. 2018(11)
[9]表面改性赤泥協(xié)同阻燃聚丙烯的研究[J]. 呂艷,宋劍峰,梁小良,王雨紅,粟海鋒. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[10]氯系阻燃劑四氯雙酚A的毒性及降解技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉舒巍,楊興桐,張從軒,王曉慧,海熱提. 化工環(huán)保. 2017(02)
碩士論文
[1]共沉淀法制備赤泥基水滑石及其EVA復(fù)合材料的界面特性、阻燃與力學(xué)性能研究[D]. 孔祥文.青島科技大學(xué) 2016
[2]熱塑性聚氨酯彈性體的阻燃及抑煙研究[D]. 姜玉峰.青島科技大學(xué) 2014
[3]層狀結(jié)構(gòu)陰離子型選擇性紅外吸收材料制備與性能研究[D]. 謝暉.北京化工大學(xué) 2000
本文編號(hào):3696681
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 熱塑性聚氨酯(TPU)
1.1.1 熱塑性聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.1.2 熱塑性聚氨酯的應(yīng)用
1.1.3 TPU的熱降解機(jī)理
1.1.4 TPU的阻燃現(xiàn)狀
1.2 赤泥(Red mud)
1.2.1 赤泥的來(lái)源與組成
1.2.2 赤泥對(duì)環(huán)境的危害
1.2.3 赤泥綜合利用現(xiàn)狀
1.3 常用阻燃劑及其分類
1.3.1 鹵素阻燃劑
1.3.2 磷系阻燃劑
1.3.3 氮系阻燃劑
1.3.4 金屬氫氧化物(MH)阻燃劑
1.4 層狀雙金屬氫氧化物(LDH)
1.4.1 LDH的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.4.2 LDH的合成方法
1.4.3 LDH在阻燃材料方面的應(yīng)用
1.5 課題研究?jī)?nèi)容和意義
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 研究意義
第二章 雙(4-硝基苯)磷酸酯改性赤泥基水滑石(BRL)的制備及其阻燃TPU的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備
2.2.4 材料的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 ICP-MS結(jié)果分析
2.3.2 XRD結(jié)果分析
2.3.3 FTIR結(jié)果分析
2.3.4 ~(31)P NMR與 EDS結(jié)果分析
2.3.5 TEM結(jié)果分析
2.3.6 CCT結(jié)果分析
2.3.7 炭渣分析
2.3.8 SDT結(jié)果分析
2.3.9 TGA結(jié)果分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 磷酸二氫銨改性赤泥基水滑石(PRL)的制備及其阻燃TPU的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備
3.2.4 材料的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 XRD結(jié)果分析
3.3.2 FTIR結(jié)果分析
3.3.3 ~(31)P NMR與 EDS分析結(jié)果
3.3.4 TEM分析結(jié)果
3.3.5 CCT測(cè)試結(jié)果
3.3.6 炭渣分析
3.3.7 SDT測(cè)試結(jié)果
3.3.8 TGA結(jié)果分析
3.3.9 阻燃抑煙機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯改性釔基水滑石(GO-LYH)的制備及其阻燃TPU的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備
4.2.4 材料的表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 XRD結(jié)果分析
4.3.2 FTIR結(jié)果分析
4.3.3 TEM結(jié)果分析
4.3.4 SEM結(jié)果分析
4.3.5 CCT結(jié)果分析
4.3.6 LOI結(jié)果分析
4.3.7 TGA結(jié)果分析
4.3.8 炭渣分析
4.3.9 SDT結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
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]微量納米氧化釔對(duì)激光熔覆法制備的17Cr2NiSi鐵合金涂層耐磨耐熱氧化性能的影響[J]. 劉小魚,隋意,岳俊宇,孫曉華,李磊,劉常升. 稀土. 2020(05)
[2]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)
[3]雜化三聚氰胺聚磷酸鹽的合成及其在聚酰胺6中的阻燃應(yīng)用[J]. 郭承鑫,秦銘駿,翟一霖,王朝生,彭志宏. 中國(guó)塑料. 2019(08)
[4]甲基乙烯基硅橡膠/六苯氧基環(huán)三磷腈/三聚氰胺阻燃復(fù)合材料的制備與性能[J]. 齊佳佳,文慶珍,朱金華,張鐵,潘越. 合成橡膠工業(yè). 2019(03)
[5]三聚氰胺亞錫磷酸鹽玻璃協(xié)效二乙基次膦酸鋁阻燃尼龍6[J]. 劉述梅,夏巍,朱睿哲,蔡佳楠,趙建青. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[6]歐洲醞釀電器塑料件鹵素禁令[J]. 綠色包裝. 2019(03)
[7]溴系阻燃劑對(duì)ABS阻燃及力學(xué)性能的影響[J]. 亓文麗,羅鵬飛,曹玉娟,嚴(yán)園,郁浩,唐龍祥. 彈性體. 2019(01)
[8]赤泥的危害及其綜合利用研究現(xiàn)狀[J]. 柳曉,韓躍新,何發(fā)鈺,李艷軍,高鵬,李文博. 金屬礦山. 2018(11)
[9]表面改性赤泥協(xié)同阻燃聚丙烯的研究[J]. 呂艷,宋劍峰,梁小良,王雨紅,粟海鋒. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[10]氯系阻燃劑四氯雙酚A的毒性及降解技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 劉舒巍,楊興桐,張從軒,王曉慧,海熱提. 化工環(huán)保. 2017(02)
碩士論文
[1]共沉淀法制備赤泥基水滑石及其EVA復(fù)合材料的界面特性、阻燃與力學(xué)性能研究[D]. 孔祥文.青島科技大學(xué) 2016
[2]熱塑性聚氨酯彈性體的阻燃及抑煙研究[D]. 姜玉峰.青島科技大學(xué) 2014
[3]層狀結(jié)構(gòu)陰離子型選擇性紅外吸收材料制備與性能研究[D]. 謝暉.北京化工大學(xué) 2000
本文編號(hào):3696681
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