磷氮阻燃劑的合成及其阻燃PA6復(fù)合材料的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-05-27 08:59
聚酰胺6(PA6)作為一種重要的高分子材料,在人們的生活中隨處可見,在很多的領(lǐng)域中都需要用到PA6材料,但是PA6在空氣中是非常容易燃燒的,所以我們有必要對PA6進(jìn)行阻燃改性處理。本文通過溶液聚合的方法合成了三種磷氮阻燃劑,并將其應(yīng)用PA6中。通過元素分析,紅外光譜測試以及熱失重測試對阻燃劑進(jìn)行了表征;采用水平垂直燃燒試驗機、氧指數(shù)測儀對復(fù)合材料進(jìn)行了阻燃性能的測試,同時也對力學(xué)性能進(jìn)行了表征;進(jìn)一步通過熱失重分析和錐形量熱以及形態(tài)結(jié)構(gòu)研究了體系的阻燃機理;最后通過動力學(xué)觀察了三種阻燃劑在加入到PA6中后的表觀活化能的變化情況,系統(tǒng)地研究了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性與阻燃性能之間的關(guān)系。具體工作如下:1、通過一步法將對苯二胺與二苯基次磷酰氯反應(yīng)生成一種磷氮阻燃劑PAB并對其進(jìn)行了表征,將阻燃劑加入到PA6中后表現(xiàn)出了良好的阻燃性,當(dāng)加入15%的阻燃劑后在氧指數(shù)測試中表明LOI值為28.3相對于純PA6來說增加了24.7%,垂直燃燒級別達(dá)到了V-0級,阻燃效果良好,阻燃復(fù)合材料的力學(xué)性能有一定的損失。在熱失重測試中當(dāng)加入15%的阻燃劑時600℃時的殘?zhí)苛繛?.9%,當(dāng)加入20%阻燃劑時,殘?zhí)苛繛?..
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 阻燃劑的概述
1.2.1 阻燃劑的種類
1.2.2 鹵系阻燃劑及其阻燃機理
1.2.3 磷系阻燃劑及其阻燃機理
1.2.4 硅系阻燃劑及其阻燃機理
1.2.5 協(xié)同阻燃體系及其阻燃機理
1.2.6 無機阻燃劑及其阻燃機理
1.3 新型阻燃技術(shù)以及阻燃材料發(fā)展趨勢。
1.3.1 微膠囊化
1.3.2 納米阻燃技術(shù)
1.3.3 接枝與交聯(lián)阻燃技術(shù)
1.4 阻燃材料發(fā)展趨勢
1.4.1 本征阻燃高聚物
1.4.2 綠色阻燃產(chǎn)品
1.4.3.阻燃材料的綠色化生產(chǎn)工藝
1.5 阻燃尼龍6的研究狀況
1.5.1 尼龍6的阻燃研究進(jìn)展
1.5.2 尼龍6的阻燃方法
1.6 課題的提出以及主要研究內(nèi)容
第2章 磷氮阻燃劑PAB合成及其復(fù)合材料性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.2.3 阻燃劑PAB的制備
2.2.4 PAB/PA6試樣的制備
2.2.5 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 元素分析表征
2.3.2 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
2.3.3 熱失重(TGA)分析
2.3.4 PAB/PA6復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能
2.3.5 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.6 PA6/PAB阻燃復(fù)合材料的熱失重分析
2.3.7 PA6/PAB阻燃復(fù)合材料的錐形量熱分析
2.3.8 PA6阻燃復(fù)合材料熱分解動力學(xué)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 阻燃劑PED和PDD制備及其復(fù)合材料的應(yīng)用研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗設(shè)備
3.2.3 阻燃劑PED和PDD的制備
3.2.4 PA6阻燃復(fù)合材料試樣的制備
3.2.5 測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 元素分析表征
3.3.2 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
3.3.3 熱失重(TGA)分析
3.3.4 阻燃PA6復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能
3.3.5 阻燃PA6復(fù)合材料的DSC測試
3.3.6 掃描電鏡(SEM)分析
3.3.7 PA6阻燃復(fù)合材料的熱失重分析
3.3.8 PA6阻燃復(fù)合材料的錐形量熱分析
3.3.9 PA6阻燃復(fù)合材料熱分解動力學(xué)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅烷交聯(lián)無鹵阻燃EVA的制備與性能[J]. 張建耀. 塑料. 2018(02)
[2]無機阻燃劑對防火涂料性能的影響[J]. 許曉晴,王爽,田宏,張旭. 消防科學(xué)與技術(shù). 2017(12)
[3]磷系阻燃劑在常用塑料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 馬立群,肖添遠(yuǎn),孟爽,董少波,蘭天宇,王雅珍. 工程塑料應(yīng)用. 2017(11)
[4]有機磷阻燃劑阻燃環(huán)氧樹脂的研究進(jìn)展[J]. 黃興鵬,游歌云,班善良,黃照芬. 廣州化工. 2017(17)
[5]磷系阻燃劑對PC/ABS共混物燃燒性能的影響[J]. 李子騫,漆飛,陳謝仁,王娜,尤宇靖,陳曉浪,徐艷飛. 塑料工業(yè). 2017(06)
[6]磷系阻燃劑的微膠囊化及其在聚合物中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 杜吉玉,杜寧,吳寧晶. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(01)
[7]有機硅、硫、磷阻燃成炭劑的合成與應(yīng)用研究[J]. 賀婧,楊海軍,沈東杰,王彥林. 塑料科技. 2017(01)
[8]復(fù)合型鹵-磷系阻燃劑對聚氨酯阻燃性能影響的實驗研究[J]. 張偉,雷云. 煤炭技術(shù). 2016(11)
[9]新型磷–氮–鹵三系阻燃劑的合成及其在PP中的應(yīng)用[J]. 何林芯,謝斌,賴川,馮建申,李玉龍. 工程塑料應(yīng)用. 2016(04)
[10]阻燃材料的綠色化探索[J]. 任姝. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(23)
博士論文
[1]膨脹阻燃和硅烷接枝交聯(lián)聚丙烯及其三元乙丙橡膠材料的制備和性能研究[D]. 周順.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]氧化鉬、蒙脫土、磷酸鹽協(xié)同鹵銻阻燃劑阻燃聚丙烯的研究[D]. 陳笑.廣西大學(xué) 2014
[2]新型N-P協(xié)同本質(zhì)阻燃聚芳醚砜的合成與表征[D]. 陳昊.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3207287
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 阻燃劑的概述
1.2.1 阻燃劑的種類
1.2.2 鹵系阻燃劑及其阻燃機理
1.2.3 磷系阻燃劑及其阻燃機理
1.2.4 硅系阻燃劑及其阻燃機理
1.2.5 協(xié)同阻燃體系及其阻燃機理
1.2.6 無機阻燃劑及其阻燃機理
1.3 新型阻燃技術(shù)以及阻燃材料發(fā)展趨勢。
1.3.1 微膠囊化
1.3.2 納米阻燃技術(shù)
1.3.3 接枝與交聯(lián)阻燃技術(shù)
1.4 阻燃材料發(fā)展趨勢
1.4.1 本征阻燃高聚物
1.4.2 綠色阻燃產(chǎn)品
1.4.3.阻燃材料的綠色化生產(chǎn)工藝
1.5 阻燃尼龍6的研究狀況
1.5.1 尼龍6的阻燃研究進(jìn)展
1.5.2 尼龍6的阻燃方法
1.6 課題的提出以及主要研究內(nèi)容
第2章 磷氮阻燃劑PAB合成及其復(fù)合材料性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.2.3 阻燃劑PAB的制備
2.2.4 PAB/PA6試樣的制備
2.2.5 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 元素分析表征
2.3.2 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
2.3.3 熱失重(TGA)分析
2.3.4 PAB/PA6復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能
2.3.5 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.6 PA6/PAB阻燃復(fù)合材料的熱失重分析
2.3.7 PA6/PAB阻燃復(fù)合材料的錐形量熱分析
2.3.8 PA6阻燃復(fù)合材料熱分解動力學(xué)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 阻燃劑PED和PDD制備及其復(fù)合材料的應(yīng)用研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 實驗設(shè)備
3.2.3 阻燃劑PED和PDD的制備
3.2.4 PA6阻燃復(fù)合材料試樣的制備
3.2.5 測試與表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 元素分析表征
3.3.2 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
3.3.3 熱失重(TGA)分析
3.3.4 阻燃PA6復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能
3.3.5 阻燃PA6復(fù)合材料的DSC測試
3.3.6 掃描電鏡(SEM)分析
3.3.7 PA6阻燃復(fù)合材料的熱失重分析
3.3.8 PA6阻燃復(fù)合材料的錐形量熱分析
3.3.9 PA6阻燃復(fù)合材料熱分解動力學(xué)分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅烷交聯(lián)無鹵阻燃EVA的制備與性能[J]. 張建耀. 塑料. 2018(02)
[2]無機阻燃劑對防火涂料性能的影響[J]. 許曉晴,王爽,田宏,張旭. 消防科學(xué)與技術(shù). 2017(12)
[3]磷系阻燃劑在常用塑料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 馬立群,肖添遠(yuǎn),孟爽,董少波,蘭天宇,王雅珍. 工程塑料應(yīng)用. 2017(11)
[4]有機磷阻燃劑阻燃環(huán)氧樹脂的研究進(jìn)展[J]. 黃興鵬,游歌云,班善良,黃照芬. 廣州化工. 2017(17)
[5]磷系阻燃劑對PC/ABS共混物燃燒性能的影響[J]. 李子騫,漆飛,陳謝仁,王娜,尤宇靖,陳曉浪,徐艷飛. 塑料工業(yè). 2017(06)
[6]磷系阻燃劑的微膠囊化及其在聚合物中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 杜吉玉,杜寧,吳寧晶. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(01)
[7]有機硅、硫、磷阻燃成炭劑的合成與應(yīng)用研究[J]. 賀婧,楊海軍,沈東杰,王彥林. 塑料科技. 2017(01)
[8]復(fù)合型鹵-磷系阻燃劑對聚氨酯阻燃性能影響的實驗研究[J]. 張偉,雷云. 煤炭技術(shù). 2016(11)
[9]新型磷–氮–鹵三系阻燃劑的合成及其在PP中的應(yīng)用[J]. 何林芯,謝斌,賴川,馮建申,李玉龍. 工程塑料應(yīng)用. 2016(04)
[10]阻燃材料的綠色化探索[J]. 任姝. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(23)
博士論文
[1]膨脹阻燃和硅烷接枝交聯(lián)聚丙烯及其三元乙丙橡膠材料的制備和性能研究[D]. 周順.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]氧化鉬、蒙脫土、磷酸鹽協(xié)同鹵銻阻燃劑阻燃聚丙烯的研究[D]. 陳笑.廣西大學(xué) 2014
[2]新型N-P協(xié)同本質(zhì)阻燃聚芳醚砜的合成與表征[D]. 陳昊.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3207287
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