銅螯合物協(xié)同膨脹阻燃TPU火災(zāi)安全設(shè)計(jì)與機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-03 18:34
銅螯合物是一種中心原子為銅的螯合配合物,而銅又作為過渡金屬的一員,具有催化成炭,熱穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn),在阻燃領(lǐng)域應(yīng)用中熾手可熱。與此同時(shí),熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)被公認(rèn)為是一種綠色環(huán)保、性能優(yōu)異的新型高分子材料。它具有高強(qiáng)度、高拉力、塑韌性好、耐磨耐油,與其他聚氨酯材料相比具有更好的彈性。但它本身具有易燃性,燃燒時(shí)還會(huì)釋放大量的濃煙,同時(shí)有熔融物滴落,容易引起其他易燃物的燃燒。因此提高TPU的火災(zāi)安全性是眾多領(lǐng)域都需要急迫解決的問題。傳統(tǒng)的膨脹型阻燃劑,低煙,無毒,阻燃效率高,但是具有添加量大,原本的機(jī)械性能會(huì)降低的缺點(diǎn),而銅螯合物出現(xiàn)在人們視線,因此探尋新型協(xié)效膨脹阻燃體系,提高TPU的火災(zāi)安全性是本文研究的重點(diǎn)。針對(duì)以上問題,本文合成了四種銅螯合配合物,分別為水楊醛銅(CuSA),水楊醛肟銅(CuSAO),富馬酸銅(fu-Cu)和咪唑銅(Im-Cu)。銅螯合物與聚磷酸銨(APP)組成協(xié)同膨脹阻燃體系,制備了具有防火安全性的阻燃TPU,并研究其阻燃機(jī)理。本文通過錐形量熱儀(CCT)、極限氧指數(shù)(LOI)、煙密度測(cè)試(SDT)、微型量熱儀(MCC)、光電子能譜(XPS)、熱重分析(TG...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)簡(jiǎn)介
1.2 阻燃TPU的研究現(xiàn)狀
1.2.1 磷系阻燃劑
1.2.2 氮系阻燃劑
1.2.3 硅系阻燃劑
1.2.4 膨脹型阻燃劑
1.2.5 協(xié)同阻燃體系
1.3 銅系化合物在阻燃中的應(yīng)用
1.4 研究想法和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究想法
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 結(jié)構(gòu)表征及性能測(cè)試
2.2.1 錐形量熱儀(CCT)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 微型量熱儀(MCC)
2.2.4 煙密度測(cè)試儀(SDT)
2.2.5 極限氧指數(shù)測(cè)試(LOI)
2.2.6 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.7 氣相裂解色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)
2.2.8 熱重分析及熱重紅外聯(lián)用(TG-IR)
2.2.9 力學(xué)性能測(cè)試
第三章 水楊醛銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 水楊醛銅(CuSA)的制備
3.2.2 水楊醛銅(CuSA)的表征
3.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料的制備
3.2.4 測(cè)量方法
3.3 TPU-APP-Cu SA復(fù)合樣品的火災(zāi)性能研究
3.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
3.3.2 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
3.3.3 煙密度測(cè)試(SDT)
3.3.4 微型量熱儀測(cè)試(MCC)
3.3.5 熱重分析及熱重紅外聯(lián)用(TG-IR)
3.4 本章小結(jié)
第四章 水楊醛肟銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 水楊醛肟銅(CuSAO)的制備
4.2.2 CuSAO的表征
4.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料的制備
4.2.4 測(cè)量方法
4.3 TPU-APP-Cu SAO復(fù)合材料的防火性能研究
4.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
4.3.2 殘?zhí)康腗ass圖及SEM-EDS測(cè)試
4.3.3 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
4.3.4 煙密度測(cè)試(SDT)
4.3.5 微型量熱儀測(cè)試(MCC)
4.3.6 熱重實(shí)驗(yàn)及熱重紅外聯(lián)用結(jié)果(TG-IR)
4.4 本章小結(jié)
第五章 富馬酸銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 富馬酸銅的制備
5.2.2 富馬酸銅的表征
5.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料制備
5.2.4 測(cè)試方法
5.3 TPU-APP-富馬酸銅(fu-Cu)火災(zāi)性能研究
5.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
5.3.2 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
5.3.3 氣相裂解色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)測(cè)試
5.3.4 熱重測(cè)試及熱重紅外聯(lián)用測(cè)試(TG-IR)
5.4 本章小結(jié)
第六章 咪唑銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.2.1 合成咪唑銅
6.2.2 咪唑銅的表征
6.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料的制備
6.2.4 測(cè)試方法
6.3 TPU-APP-咪唑銅(Im-Cu)復(fù)合材料的防火性能研究
6.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
6.3.2 炭渣照片及SEM圖像
6.3.3 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
6.3.4 熱重分析及熱重紅外聯(lián)用測(cè)試(TG-IR)
6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
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]一種新型磷系阻燃劑的合成及應(yīng)用[J]. 王琦研,段寶榮,韓靜,張苗苗,段小寧,段瑤瑤. 皮革與化工. 2019(06)
[2]2019年聚氨酯行業(yè)大事記——新品發(fā)布篇[J]. 環(huán)球聚氨酯. 2019(11)
[3]2019年聚氨酯行業(yè)大事記——新品發(fā)布篇[J]. 環(huán)球聚氨酯. 2019 (11)
[4]E-TPU顆粒在塑膠跑道的應(yīng)用淺談[J]. 黃榮慶. 聚氨酯工業(yè). 2019(05)
[5]三聚氰胺氰尿酸鹽阻燃劑在聚酯中的應(yīng)用[J]. 劉宏偉,李昀,孫華平,嚴(yán)巖,朱福和,劉峰,王偉. 合成技術(shù)及應(yīng)用. 2019(02)
[6]硅系阻燃劑作用機(jī)理及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 宋遠(yuǎn)超,陳國(guó)文,姚慧玲,趙丹南. 有機(jī)硅材料. 2018(06)
[7]三嗪膨脹阻燃劑/硅酸鎂協(xié)效阻燃TPU的制備及性能研究[J]. 姜洪麗. 中國(guó)塑料. 2018(07)
[8]磷氮阻燃劑的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 付琬璐. 山西農(nóng)經(jīng). 2017(24)
[9]錐形量熱儀方法國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析[J]. 覃況,徐晶晶. 標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2017(10)
[10]無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 周穎,張道海,何敏,秦舒浩,于杰. 塑料助劑. 2017(04)
博士論文
[1]過渡金屬—有機(jī)框架材料設(shè)計(jì)及其阻燃聚合物復(fù)合材料的性能研究[D]. 侯雁北.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
碩士論文
[1]富馬酸(鹽)阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的研究[D]. 魏志彪.青島科技大學(xué) 2019
[2]二維超薄過渡金屬化合物基環(huán)氧樹脂的阻燃性能研究[D]. 張漫漫.江蘇大學(xué) 2019
[3]咪唑并鄰菲羅啉類配體與稀土/過渡金屬配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D]. 梁媛媛.西北大學(xué) 2019
[4]基于咪唑結(jié)構(gòu)的新型磷光金屬配合物的合成及性能研究[D]. 楊富至.蘭州交通大學(xué) 2018
[5]無機(jī)阻燃劑在聚氨酯材料中的協(xié)效阻燃研究[D]. 劉亮.安徽建筑大學(xué) 2016
[6]無鹵阻燃聚醚型聚氨酯材料的研究[D]. 胡志剛.華南理工大學(xué) 2013
[7]多金屬氧酸鹽的組裝與仿生功能的分子設(shè)計(jì)[D]. 張偉松.蘇州大學(xué) 2013
本文編號(hào):3700411
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)簡(jiǎn)介
1.2 阻燃TPU的研究現(xiàn)狀
1.2.1 磷系阻燃劑
1.2.2 氮系阻燃劑
1.2.3 硅系阻燃劑
1.2.4 膨脹型阻燃劑
1.2.5 協(xié)同阻燃體系
1.3 銅系化合物在阻燃中的應(yīng)用
1.4 研究想法和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究想法
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 結(jié)構(gòu)表征及性能測(cè)試
2.2.1 錐形量熱儀(CCT)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 微型量熱儀(MCC)
2.2.4 煙密度測(cè)試儀(SDT)
2.2.5 極限氧指數(shù)測(cè)試(LOI)
2.2.6 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.7 氣相裂解色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)
2.2.8 熱重分析及熱重紅外聯(lián)用(TG-IR)
2.2.9 力學(xué)性能測(cè)試
第三章 水楊醛銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 水楊醛銅(CuSA)的制備
3.2.2 水楊醛銅(CuSA)的表征
3.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料的制備
3.2.4 測(cè)量方法
3.3 TPU-APP-Cu SA復(fù)合樣品的火災(zāi)性能研究
3.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
3.3.2 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
3.3.3 煙密度測(cè)試(SDT)
3.3.4 微型量熱儀測(cè)試(MCC)
3.3.5 熱重分析及熱重紅外聯(lián)用(TG-IR)
3.4 本章小結(jié)
第四章 水楊醛肟銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 水楊醛肟銅(CuSAO)的制備
4.2.2 CuSAO的表征
4.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料的制備
4.2.4 測(cè)量方法
4.3 TPU-APP-Cu SAO復(fù)合材料的防火性能研究
4.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
4.3.2 殘?zhí)康腗ass圖及SEM-EDS測(cè)試
4.3.3 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
4.3.4 煙密度測(cè)試(SDT)
4.3.5 微型量熱儀測(cè)試(MCC)
4.3.6 熱重實(shí)驗(yàn)及熱重紅外聯(lián)用結(jié)果(TG-IR)
4.4 本章小結(jié)
第五章 富馬酸銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 富馬酸銅的制備
5.2.2 富馬酸銅的表征
5.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料制備
5.2.4 測(cè)試方法
5.3 TPU-APP-富馬酸銅(fu-Cu)火災(zāi)性能研究
5.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
5.3.2 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
5.3.3 氣相裂解色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)測(cè)試
5.3.4 熱重測(cè)試及熱重紅外聯(lián)用測(cè)試(TG-IR)
5.4 本章小結(jié)
第六章 咪唑銅協(xié)同膨脹阻燃TPU的研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.2.1 合成咪唑銅
6.2.2 咪唑銅的表征
6.2.3 阻燃TPU復(fù)合材料的制備
6.2.4 測(cè)試方法
6.3 TPU-APP-咪唑銅(Im-Cu)復(fù)合材料的防火性能研究
6.3.1 錐形量熱儀測(cè)試(CCT)
6.3.2 炭渣照片及SEM圖像
6.3.3 炭渣光電子能譜測(cè)試(XPS)
6.3.4 熱重分析及熱重紅外聯(lián)用測(cè)試(TG-IR)
6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
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]一種新型磷系阻燃劑的合成及應(yīng)用[J]. 王琦研,段寶榮,韓靜,張苗苗,段小寧,段瑤瑤. 皮革與化工. 2019(06)
[2]2019年聚氨酯行業(yè)大事記——新品發(fā)布篇[J]. 環(huán)球聚氨酯. 2019(11)
[3]2019年聚氨酯行業(yè)大事記——新品發(fā)布篇[J]. 環(huán)球聚氨酯. 2019 (11)
[4]E-TPU顆粒在塑膠跑道的應(yīng)用淺談[J]. 黃榮慶. 聚氨酯工業(yè). 2019(05)
[5]三聚氰胺氰尿酸鹽阻燃劑在聚酯中的應(yīng)用[J]. 劉宏偉,李昀,孫華平,嚴(yán)巖,朱福和,劉峰,王偉. 合成技術(shù)及應(yīng)用. 2019(02)
[6]硅系阻燃劑作用機(jī)理及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 宋遠(yuǎn)超,陳國(guó)文,姚慧玲,趙丹南. 有機(jī)硅材料. 2018(06)
[7]三嗪膨脹阻燃劑/硅酸鎂協(xié)效阻燃TPU的制備及性能研究[J]. 姜洪麗. 中國(guó)塑料. 2018(07)
[8]磷氮阻燃劑的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 付琬璐. 山西農(nóng)經(jīng). 2017(24)
[9]錐形量熱儀方法國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析[J]. 覃況,徐晶晶. 標(biāo)準(zhǔn)科學(xué). 2017(10)
[10]無鹵阻燃熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 周穎,張道海,何敏,秦舒浩,于杰. 塑料助劑. 2017(04)
博士論文
[1]過渡金屬—有機(jī)框架材料設(shè)計(jì)及其阻燃聚合物復(fù)合材料的性能研究[D]. 侯雁北.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
碩士論文
[1]富馬酸(鹽)阻燃熱塑性聚氨酯彈性體的研究[D]. 魏志彪.青島科技大學(xué) 2019
[2]二維超薄過渡金屬化合物基環(huán)氧樹脂的阻燃性能研究[D]. 張漫漫.江蘇大學(xué) 2019
[3]咪唑并鄰菲羅啉類配體與稀土/過渡金屬配合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D]. 梁媛媛.西北大學(xué) 2019
[4]基于咪唑結(jié)構(gòu)的新型磷光金屬配合物的合成及性能研究[D]. 楊富至.蘭州交通大學(xué) 2018
[5]無機(jī)阻燃劑在聚氨酯材料中的協(xié)效阻燃研究[D]. 劉亮.安徽建筑大學(xué) 2016
[6]無鹵阻燃聚醚型聚氨酯材料的研究[D]. 胡志剛.華南理工大學(xué) 2013
[7]多金屬氧酸鹽的組裝與仿生功能的分子設(shè)計(jì)[D]. 張偉松.蘇州大學(xué) 2013
本文編號(hào):3700411
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3700411.html
最近更新
教材專著