高效、安全、環(huán)境友好的阻燃劑和阻燃材料研究一直是阻燃領(lǐng)域關(guān)注的共性科學(xué)問題。作為重要的無鹵無毒阻燃劑之一,氫氧化鎂（MH）由于其結(jié)構(gòu)及阻燃機(jī)理特點(diǎn),導(dǎo)致其阻燃效率低,添加量大導(dǎo)致阻燃材料力學(xué)等諸多性能的惡化,MH的高效阻燃技術(shù)仍是有待解決的科學(xué)技術(shù)問題。本論文基于凝聚相阻燃機(jī)理,設(shè)計(jì)并構(gòu)建可陶瓷化MH阻燃劑及其阻燃材料,研究陶瓷化MH的陶瓷化行為及其對(duì)復(fù)合材料阻燃性能、燃燒行為、熱降解行為的影響,通過對(duì)凝聚相炭層的組成及結(jié)構(gòu)的研究,揭示陶瓷化阻燃的阻燃機(jī)理。采用聚碳硅烷（PCS）作為陶瓷化助劑,構(gòu)建PCS改性MH高效無鹵無毒無機(jī)阻燃體系,形成自撐性隔熱炭層,大幅度降低阻燃劑的用量。通過掃描電子顯微技術(shù)（SEM）、熱重-紅外連用技術(shù)（TG-FTIR）、熱裂解氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)（GC-MS）、差示掃描量熱（DSC）、X射線衍射技術(shù)（XRD）、X射線光電子能譜技術(shù)（XPS）等多種手段的分析和檢測(cè),研究并揭示可陶瓷化MH高效阻燃劑及其阻燃材料的熱降解過程與炭層演變過程,闡明阻燃機(jī)理,滿足電線電纜領(lǐng)域?qū)o鹵無毒高效阻燃新材料的需求,為研究高效無機(jī)阻燃劑提供理論參考。采用表面改性技術(shù)制備PCS改性... 

【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 聚合物的降解與阻燃
        1.2.1 聚合物燃燒過程
        1.2.2 燃燒本質(zhì)與聚合物降解
        1.2.3 聚合物阻燃技術(shù)
    1.3 阻燃技術(shù)進(jìn)展
        1.3.1 無鹵化
        1.3.2 無磷化
        1.3.3 無機(jī)阻燃劑
        1.3.4 可陶瓷化聚烯烴
    1.4 研究目的及意義
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方案與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 復(fù)合阻燃劑的制備
        2.3.2 復(fù)合材料的制備
    2.4 技術(shù)路線
    2.5 表征方法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 聚碳硅烷/氫氧化鎂的結(jié)構(gòu)及熱分解與陶瓷化行為
    3.1 引言
    3.2 PCS/MH的結(jié)構(gòu)
        3.2.1 SEM/EDS分析
        3.2.2 XRD分析
        3.2.3 FTIR分析
    3.3 PCS/MH的熱降解過程
        3.3.1 PCS/MH的熱穩(wěn)定性
        3.3.2 熱氧化穩(wěn)定性
    3.4 PCS/MH的陶瓷化行為
        3.4.1 表觀外貌
        3.4.2 熱處理產(chǎn)物XRD分析
        3.4.3 熱處理產(chǎn)物FTIR分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 聚碳硅烷/氫氧化鎂/聚乙烯的阻燃性能與燃燒行為
    4.1 引言
    4.2 氧指數(shù)
    4.3 垂直燃燒
    4.4 PCS/PE復(fù)合材料的燃燒行為
        4.4.1 熱釋放行為
        4.4.2 煙釋放行為
        4.4.3 質(zhì)量損失行為
    4.5 PCS/MH/PE復(fù)合材料的燃燒行為
        4.5.1 熱釋放行為
        4.5.2 煙釋放行為
        4.5.3 質(zhì)量損失行為
    4.6 PCS/MH/PE復(fù)合材料介電性能
    4.7 本章小結(jié)
第5章 聚碳硅烷/氫氧化鎂/聚乙烯的熱降解行為
    5.1 引言
    5.2 PCS/PE復(fù)合材料的熱降解行為
        5.2.1 氮?dú)鈿夥?br>        5.2.2 空氣氣氛
    5.3 PCS/MH/PE復(fù)合材料的熱降解行為
        5.3.1 氮?dú)鈿夥?br>        5.3.2 空氣氣氛
    5.4 PCS/MH/PE復(fù)合材料的熱氧化放熱行為
        5.4.1 PCS/MH復(fù)合阻燃劑
        5.4.2 PCS/PE復(fù)合材料
        5.4.3 PCS/MH/PE復(fù)合材料
    5.5 TG-FTIR分析
        5.5.1 三維紅外光譜圖
        5.5.2 TG分析
        5.5.3 FTIR分析
    5.6 GC-MS分析
        5.6.1 PCS/MH阻燃劑
        5.6.2 PCS/MH/PE復(fù)合材料
    5.7 本章小結(jié)
第6章 聚碳硅烷/氫氧化鎂/聚乙烯的炭層結(jié)構(gòu)演變與阻燃機(jī)理
    6.1 引言
    6.2 炭層結(jié)構(gòu)演變過程
        6.2.1 表觀形態(tài)
        6.2.2 XRD分析
        6.2.3 FTIR分析
        6.2.4 SEM分析
    6.3 PCS/MH/PE復(fù)合材料的阻燃機(jī)理
        6.3.1 凝聚相作用
        6.3.2 殘?zhí)啃蚊?br>        6.3.3 炭層組成
        6.3.4 阻燃機(jī)理
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]One-step synthesis of hydrophobic magnesium hydroxide nanoparticles and their application in flame-retardant polypropylene composites[J]. Hongyan Shen,Youzhi Liu.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2018(10)
[2]阻燃劑的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 滕廣遠(yuǎn),陳俊宏.  化工時(shí)刊. 2018(04)
[3]有機(jī)磷系阻燃劑在織物中應(yīng)用及生態(tài)安全研究[J]. 潘建君,張曉婷.  天津紡織科技. 2018(01)
[4]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)
[5]磷系阻燃劑的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 張雪,張園,葉斐斐,楊勇,錢運(yùn)華.  工程塑料應(yīng)用. 2015(11)
[6]國(guó)內(nèi)外阻燃劑市場(chǎng)分析[J]. 張?jiān)?  精細(xì)與專用化學(xué)品. 2014(08)
[7]聚碳硅烷的高溫陶瓷化機(jī)理[J]. 曹柳絮,陳建勛,劉春軒,薛亮,黃啟忠.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[8]陶瓷化組合物對(duì)WF/PP復(fù)合材料阻燃性能影響的研究[J]. 吳瓊,鄭健強(qiáng),李斌,王玉峰.  化學(xué)與黏合. 2013(04)
[9]溴系阻燃劑的毒理學(xué)研究進(jìn)展[J]. 杜苗苗,張嫻,顏昌宙.  生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2012(06)
[10]聚碳硅烷的熱裂解動(dòng)力學(xué)行為研究[J]. 陳文怡,丁治珣.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(09)



本文編號(hào)：3671907