新型磷腈-類水滑石復(fù)合阻燃劑的制備及其對(duì)環(huán)氧樹脂阻燃性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 07:53
環(huán)氧樹脂(EP)作為一種重要的熱固性高分子材料,廣泛應(yīng)用于眾多的行業(yè)和領(lǐng)域,但是其極易燃燒且燃燒過(guò)程中會(huì)釋放大量的有毒有害氣體。因此,研發(fā)新型、高效、環(huán)保的阻燃環(huán)氧樹脂已成為當(dāng)今阻燃領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文通過(guò)重建法制備了層間同時(shí)含有Mo和P兩種阻燃元素的改性水滑石Mg Al Zn-LDHs-PMo A,然后協(xié)同一種含有活性氨基的環(huán)三磷腈衍生物HACP的阻燃環(huán)氧樹脂基體,重點(diǎn)研究了組分對(duì)環(huán)氧樹脂的阻燃和抑煙作用的增強(qiáng)效應(yīng),并且對(duì)復(fù)合材料的阻燃和抑煙機(jī)理進(jìn)行了探討。具體研究包括:(1)首先采用恒定p H共沉淀法合成了同時(shí)含有Mg、Zn、Al三種金屬元素的水滑石Mg Zn Al-LDHs-CO3,然后通過(guò)重建法將雜多酸陰離子PMo12O403-成功插入水滑石的層間,合成了新型類水滑石Mg Zn Al-LDHs-PMo A阻燃劑,并使用紅外(FT-IR)、X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。其熱穩(wěn)定性的研究表明,Mg Zn Al-LDHs-PMo A阻燃劑的添加會(huì)降低EP復(fù)合材...
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DIB合成路線
廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-1多功能含磷環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)式Fig1-1structureformulaofmultifunctionalP-containingepoxyresinHuo等[30]合成了一種咪唑類固化劑DIB(合成路線如圖1-2),以DIB為反應(yīng)型阻燃劑,同時(shí)加入4,4-二胺二苯砜(DDS)制備了反應(yīng)型阻燃環(huán)氧樹脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樣品EP/DDS/DIB-0.75的LOI值和UL-94等級(jí)分別達(dá)到36.8%和V-0。另外,樣品EP/DDS/DIB-1.0的pk-HRR、av-HRR和THR分別比樣品EP/DDS降低了57.2%、37.9%和36.0%。圖1-2DIB合成路線Fig1-2ThesyntheticrouteofDIB1.2.2添加型無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂添加型阻燃劑通常不與環(huán)氧樹脂基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其主要是通過(guò)物理方法將阻燃劑均勻的分散在基材中,所以阻燃劑分散的越均勻阻燃效果越好。截至目前,添加型
第一章緒論5阻燃劑仍然是世界范圍內(nèi)阻燃劑中使用量最大的一種,多達(dá)總量的90%。因?yàn)樘砑有妥枞紕┲苽浜?jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn),所以仍然是阻燃行業(yè)中研究重點(diǎn)。通常狀況下,添加型阻燃劑的阻燃作用主要發(fā)生在凝聚相,但一些改性后的阻燃劑具有凝聚相和氣相雙重阻燃效果。添加型無(wú)鹵阻燃劑按照元素的不同大概可以分為金屬氫氧化物類、磷系類、氮系類和硅系類等。Li等[31]將二氧化硅用靜電組裝的方式對(duì)有機(jī)插層的雙氫氧化物納米片(LDH-DBS)進(jìn)行了功能化處理,制備出了納米雜化的LDH-DBS@silica-1,并將其運(yùn)用到環(huán)氧樹脂中(制備路線如圖1-3)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與樣品EP/3LDH-DBS(含3wt%LDH-DBS的EP)相比,3wt%LDH-DBS@silica-1賦予了EP基體自熄滅的能力(接近V-1)。圖1-3LDH-DBS@silica的制備流程圖Fig1-3PreparationprocessofLDH-DBS@silicaQiu等[32]合成了一種富含氨基的多功能有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料——三聚氰胺聚磷腈包裹的聚磷酸銨(PZMA@APP)(合成路線如圖1-4),并將其運(yùn)用于環(huán)氧樹脂的阻燃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PZMA@APP對(duì)EP復(fù)合材料具有較高的阻燃和抑煙效果,當(dāng)PZMA@APP的添加量為10.0wt%,樣品順利通過(guò)了UL-94的V-0評(píng)級(jí)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談水滑石類化合物催化性能[J]. 孟根圖雅. 內(nèi)蒙古石油化工. 2016(08)
[2]Preparation and Characterization of Flame Retardant and Low Smoke Releasing Oil-resistant EVA/NBR Blends[J]. Huan Zou,Jun Sun,Xiao-yu Gu,Peng Jiang,Xi-shan Liu,張勝. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(04)
[3]ZnMgAl-LDHs阻燃劑的改性及其在聚丙烯中的應(yīng)用[J]. 李茜,楊?,王百年,薛中華,李張成. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[4]LDHs材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 孫金陸,甄衛(wèi)軍,李進(jìn). 化工進(jìn)展. 2013(03)
[5]Mg-Al水滑石“記憶效應(yīng)”及其對(duì)Cr(Ⅵ)陰離子吸附性能研究[J]. 趙策,曾虹燕,王亞舉,劉平樂(lè),李玉芹,楊永杰. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(08)
[6]一種新星型大分子——六對(duì)甲酰胺乙酸甲酯苯氧基環(huán)三磷腈的合成及其熱性能、水解性能的表征[J]. 邴柏春,李斌. 中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(12)
[7]鋰/硫電池用含硫聚磷腈正極材料[J]. 馬麗萍,劉景東. 電池. 2009(04)
[8]有機(jī)鹵系阻燃劑火災(zāi)煙氣對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 何翊,董希琳,吳立志. 工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病. 2009(04)
[9]無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂的研究進(jìn)展[J]. 尹月,夏英,蹇錫高. 工程塑料應(yīng)用. 2007(09)
[10]陰離子型層柱材料的插層組裝[J]. 任玲玲,何靜,段雪. 化學(xué)通報(bào). 2001(11)
博士論文
[1]層狀雙金屬氫氧化物的制備、表征及硫酸根和氟離子吸附性能研究[D]. 劉吉明.太原理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]赤泥基水滑石對(duì)EVA材料阻燃、抑煙及熱降解性能研究[D]. 賈垂軒.青島科技大學(xué) 2014
[2]環(huán)三磷腈衍生物的合成及其阻燃應(yīng)用[D]. 吳茜.東華大學(xué) 2013
本文編號(hào):3264369
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DIB合成路線
廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-1多功能含磷環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)式Fig1-1structureformulaofmultifunctionalP-containingepoxyresinHuo等[30]合成了一種咪唑類固化劑DIB(合成路線如圖1-2),以DIB為反應(yīng)型阻燃劑,同時(shí)加入4,4-二胺二苯砜(DDS)制備了反應(yīng)型阻燃環(huán)氧樹脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樣品EP/DDS/DIB-0.75的LOI值和UL-94等級(jí)分別達(dá)到36.8%和V-0。另外,樣品EP/DDS/DIB-1.0的pk-HRR、av-HRR和THR分別比樣品EP/DDS降低了57.2%、37.9%和36.0%。圖1-2DIB合成路線Fig1-2ThesyntheticrouteofDIB1.2.2添加型無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂添加型阻燃劑通常不與環(huán)氧樹脂基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其主要是通過(guò)物理方法將阻燃劑均勻的分散在基材中,所以阻燃劑分散的越均勻阻燃效果越好。截至目前,添加型
第一章緒論5阻燃劑仍然是世界范圍內(nèi)阻燃劑中使用量最大的一種,多達(dá)總量的90%。因?yàn)樘砑有妥枞紕┲苽浜?jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn),所以仍然是阻燃行業(yè)中研究重點(diǎn)。通常狀況下,添加型阻燃劑的阻燃作用主要發(fā)生在凝聚相,但一些改性后的阻燃劑具有凝聚相和氣相雙重阻燃效果。添加型無(wú)鹵阻燃劑按照元素的不同大概可以分為金屬氫氧化物類、磷系類、氮系類和硅系類等。Li等[31]將二氧化硅用靜電組裝的方式對(duì)有機(jī)插層的雙氫氧化物納米片(LDH-DBS)進(jìn)行了功能化處理,制備出了納米雜化的LDH-DBS@silica-1,并將其運(yùn)用到環(huán)氧樹脂中(制備路線如圖1-3)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與樣品EP/3LDH-DBS(含3wt%LDH-DBS的EP)相比,3wt%LDH-DBS@silica-1賦予了EP基體自熄滅的能力(接近V-1)。圖1-3LDH-DBS@silica的制備流程圖Fig1-3PreparationprocessofLDH-DBS@silicaQiu等[32]合成了一種富含氨基的多功能有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料——三聚氰胺聚磷腈包裹的聚磷酸銨(PZMA@APP)(合成路線如圖1-4),并將其運(yùn)用于環(huán)氧樹脂的阻燃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PZMA@APP對(duì)EP復(fù)合材料具有較高的阻燃和抑煙效果,當(dāng)PZMA@APP的添加量為10.0wt%,樣品順利通過(guò)了UL-94的V-0評(píng)級(jí)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺談水滑石類化合物催化性能[J]. 孟根圖雅. 內(nèi)蒙古石油化工. 2016(08)
[2]Preparation and Characterization of Flame Retardant and Low Smoke Releasing Oil-resistant EVA/NBR Blends[J]. Huan Zou,Jun Sun,Xiao-yu Gu,Peng Jiang,Xi-shan Liu,張勝. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(04)
[3]ZnMgAl-LDHs阻燃劑的改性及其在聚丙烯中的應(yīng)用[J]. 李茜,楊?,王百年,薛中華,李張成. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[4]LDHs材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 孫金陸,甄衛(wèi)軍,李進(jìn). 化工進(jìn)展. 2013(03)
[5]Mg-Al水滑石“記憶效應(yīng)”及其對(duì)Cr(Ⅵ)陰離子吸附性能研究[J]. 趙策,曾虹燕,王亞舉,劉平樂(lè),李玉芹,楊永杰. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(08)
[6]一種新星型大分子——六對(duì)甲酰胺乙酸甲酯苯氧基環(huán)三磷腈的合成及其熱性能、水解性能的表征[J]. 邴柏春,李斌. 中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(12)
[7]鋰/硫電池用含硫聚磷腈正極材料[J]. 馬麗萍,劉景東. 電池. 2009(04)
[8]有機(jī)鹵系阻燃劑火災(zāi)煙氣對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 何翊,董希琳,吳立志. 工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病. 2009(04)
[9]無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹脂的研究進(jìn)展[J]. 尹月,夏英,蹇錫高. 工程塑料應(yīng)用. 2007(09)
[10]陰離子型層柱材料的插層組裝[J]. 任玲玲,何靜,段雪. 化學(xué)通報(bào). 2001(11)
博士論文
[1]層狀雙金屬氫氧化物的制備、表征及硫酸根和氟離子吸附性能研究[D]. 劉吉明.太原理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]赤泥基水滑石對(duì)EVA材料阻燃、抑煙及熱降解性能研究[D]. 賈垂軒.青島科技大學(xué) 2014
[2]環(huán)三磷腈衍生物的合成及其阻燃應(yīng)用[D]. 吳茜.東華大學(xué) 2013
本文編號(hào):3264369
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