形貌可控金屬膦酸鹽納米雜化材料的制備及阻燃性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-30 10:15
本文關(guān)鍵詞:形貌可控金屬膦酸鹽納米雜化材料的制備及阻燃性能的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:將兩種有機(jī)膦酸配體二苯基膦酸(DPPA)和苯基膦酸(PPA),與三種金屬前驅(qū)體,分別是氫氧化鋁、氫氧化鐵、醋酸鋅分別進(jìn)行水熱反應(yīng)。得到APHNR、APHNSH、FPHNR、FPHNSH、ZPHN R、ZPHNSH六種金屬膦酸納米雜化阻燃添加劑。通過傅立葉紅外變換光譜(FTIR),X射線粉末衍射(XRD),場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM),熱重分析(TG)等多種測試手段,詳細(xì)探討了膦酸配體在控制金屬膦酸雜化材料微觀形貌的決定性作用。并在結(jié)構(gòu)上斷定了膦酸配體化學(xué)結(jié)構(gòu)在控制形成納米棒狀結(jié)構(gòu)還是納米層狀結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)作用,即π-π堆積作用是組裝成納米棒狀結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素,而納米層狀結(jié)構(gòu)則依靠相互作用較弱的范德華力作用。得出雙羥基官能度膦酸傾向于生成層狀納米結(jié)構(gòu),而單羥基官能度膦酸易于生成棒狀納米結(jié)構(gòu)的結(jié)論。通過熱重分析了幾種雜化材料的熱穩(wěn)定性都有所提高,評估了其作為添加型阻燃劑的使用前景。將制備的具有兩種不同微觀形貌的金屬膦酸納米雜化阻燃添加劑按一定比例添加到雙酚A縮水甘油醚環(huán)氧樹脂(DEGBA)中,經(jīng)過嚴(yán)格控制升溫程序,使之固化。通過對復(fù)合材料極限氧指數(shù)(LOI)的測試,燃燒后殘?zhí)康睦鼫y試,以及掃描電鏡觀察其殘?zhí)啃蚊?等多方面、多角度衡量了環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的燃燒行為,判斷阻燃劑的阻燃效果。發(fā)現(xiàn)僅僅添加7.8%wt的阻燃劑的情況下,APHNR/EP和FPHNSH/EP氧指數(shù)可以達(dá)到29.8%,其它樣品也分別有所提高。從熱重/紅外聯(lián)用分析以及殘?zhí)康膾呙桦婄R的情況來看,得出材料阻燃作用為固相阻燃和氣相阻燃共同作用的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】:環(huán)氧樹脂 金屬膦酸鹽 雜化阻燃劑 熱重紅外聯(lián)用
【學(xué)位授予單位】:西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB383.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-22
- 1.1 環(huán)氧樹脂概述8-10
- 1.2 高分子材料燃燒行為10-14
- 1.2.1 熱分解11-12
- 1.2.2 點(diǎn)燃12-13
- 1.2.3 燃燒傳播及燃燒發(fā)展13-14
- 1.2.4 充分及穩(wěn)定燃燒14
- 1.2.5 燃燒衰減14
- 1.3 阻燃材料主要阻燃機(jī)理14-15
- 1.3.1 氣相阻燃機(jī)理14-15
- 1.3.2 凝聚相阻燃機(jī)理15
- 1.4 阻燃劑概述15-17
- 1.4.1 有機(jī)磷系阻燃劑15-17
- 1.5 金屬膦酸鹽材料17-20
- 1.5.1 密集層狀金屬膦酸鹽材料18-19
- 1.5.2 金屬膦酸介孔材料19-20
- 1.6 論文的研究意義和內(nèi)容20-22
- 2 金屬膦酸鹽納米雜化材料的制備及表征22-34
- 2.1 引言22
- 2.2 原料及表征方法22-24
- 2.2.1.主要試劑22-23
- 2.2.2 主要儀器23
- 2.2.3 表征與測試23-24
- 2.3 金屬有機(jī)膦酸鹽的合成24-25
- 2.3.1 納米棒結(jié)構(gòu)(MOPHNRs)24
- 2.3.2 納米片層結(jié)構(gòu)(MOPHNSHs)24-25
- 2.4 結(jié)果與討論25-33
- 2.4.1 SEM分析25-26
- 2.4.2 紅外光譜分析26-28
- 2.4.3 熱重分析28-29
- 2.4.4 X射線衍射分析29-31
- 2.4.5 機(jī)理分析31-33
- 2.5 小結(jié)33-34
- 3 金屬膦酸鹽納米雜化材料/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能表征34-50
- 3.1 引言34
- 3.2 原料及表征方法34-36
- 3.2.1.主要試劑34-35
- 3.2.2 主要儀器35
- 3.2.3 表征與測試35-36
- 3.3 環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備36
- 3.4 結(jié)果與表征36-48
- 3.4.1 極限氧指數(shù)測試(LOI)36-37
- 3.4.2 金屬膦酸鹽/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的熱性能和阻燃性能37-42
- 3.4.3 金屬膦酸鹽環(huán)氧樹脂復(fù)合材料燃燒后殘?zhí)坷碚?/span>42-43
- 3.4.4 熱重紅外分析(TG-FTIR)43-48
- 3.5 小結(jié)48-50
- 結(jié)論50-51
- 參考文獻(xiàn)51-58
- 致謝58-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果59
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本文編號(hào):501559
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