聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是當今世上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的高聚物材料,但PET制品,尤其是PET纖維的易燃性給人類的生命和財產(chǎn)安全帶來了極大的火災(zāi)隱患。因此,對PET進行阻燃改性具有十分重要的意義。目前,PET常用的傳統(tǒng)阻燃劑暴露出諸多缺陷,開發(fā)具有“無鹵、環(huán)保、低添加、抑煙、能用于紡絲”特征的新型阻燃劑成為當前PET阻燃改性的研究熱點。碳材料作為一種新興阻燃劑,在高聚物的阻燃改性中表現(xiàn)出“無鹵、環(huán)保、高效”的優(yōu)勢。前期研究表明碳微球（CMSs）對PET具有較高的阻燃效率,但目前用碳材料對PET進行阻燃改性的研究尚處于起步階段,CMS s/PET體系的阻燃機理尚不明確。此外,CMSs直接作為阻燃劑時無法達到“抑煙”的要求。氫氧化鎂（MH）是一種具有抑煙功效的綠色阻燃劑,但它的缺點是阻燃效率低、且與聚合物的相容性差。因此,將CMSs和MH配合使用構(gòu)建新型的復(fù)合阻燃劑,并將其用于PET及其纖維的阻燃改性,具有重要的研究價值和廣闊的發(fā)展前景。本課題以“低添加+阻燃+抑煙+可紡”為目的,構(gòu)建了一種具有雙殼結(jié)構(gòu)的微膠囊碳微球阻燃劑,將其用于PET的阻燃改性。首先依次研究了CMSs、氫氧化鎂包覆... 

【文章頁數(shù)】：207 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高聚物的燃燒和阻燃理論
        1.2.1 高聚物的燃燒過程
        1.2.2 煙霧的產(chǎn)生及抑煙機理
        1.2.3 高聚物的阻燃機理
        1.2.4 阻燃劑及阻燃技術(shù)
    1.3 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的阻燃研究
        1.3.1 PET的阻燃方法
        1.3.2 PET常用的阻燃劑
        1.3.3 碳微球阻燃PET的研究進展
        1.3.4 滌綸(PET纖維)阻燃改性的研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的研究意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 研究意義和研究目的
        1.4.2 研究思路和研究內(nèi)容
第二章 碳微球阻燃PET的研究
    2.1 引言
    2.2 CMSs的制備及其形貌結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 CMSs的制備
        2.2.2 CMSs的形貌結(jié)構(gòu)表征
    2.3 CMSs/PET阻燃復(fù)合材料的制備及其燃燒性能表征
        2.3.1 CMSs/PET阻燃復(fù)合材料的制備
        2.3.2 CMSs/PET的極限氧指數(shù)
        2.3.3 CMSs/PET的UL 94垂直燃燒測試結(jié)果
        2.3.4 CMSs/PET的錐形量熱儀測試結(jié)果
    2.4 CMSs/PET的炭層分析
        2.4.1 炭層的形貌分析
        2.4.2 炭層的熱穩(wěn)定性分析
        2.4.3 炭層的化學結(jié)構(gòu)分析
    2.5 CMSs/PET的炭層形成機理研究
        2.5.1 研究方法
        2.5.2 CMSs對PET的熱降解動力學的影響
        2.5.3 CMSs對PET的熱穩(wěn)定性的影響
        2.5.4 CMSs對PET的熱氧降解產(chǎn)物的影響
        2.5.5 CMSs對PET的成炭性的影響
        2.5.6 CMSs對PET的交聯(lián)行為的影響
        2.5.7 CMSs對PET的熱裂解行為及高溫裂解產(chǎn)物的影響
    2.6 CMSs/PET的交聯(lián)成炭機理
    2.7 本章小結(jié)
第三章 碳微球和氫氧化鎂協(xié)同阻燃PET的研究
    3.1 引言
    3.2 碳微球和氫氧化鎂直接復(fù)配阻燃PET的研究
        3.2.1 CMSs/MH/PET阻燃復(fù)合材料的制備和表征
        3.2.2 CMSs/MH/PET的極限氧指數(shù)
        3.2.3 CMSs/MH/PET的UL 94垂直燃燒測試結(jié)果
        3.2.4 CMSs/MH/PET的錐形量熱儀測試結(jié)果
        3.2.5 CMSs/MH/PET的力學性能
    3.3 氫氧化鎂包覆碳微球核殼型阻燃劑(MH@CMSs)的制備和表征
        3.3.1 MH@CMSs阻燃劑的制備
        3.3.2 MH@CMSs阻燃劑的表征
    3.4 MH@CMSs/PET阻燃復(fù)合材料的制備和表征
    3.5 MH@CMSs/PET的燃燒性能
        3.5.1 MH@CMSs/PET的極限氧指數(shù)
        3.5.2 MH@CMSs/PET的UL 94垂直燃燒測試結(jié)果
        3.5.3 MH@CMSs/PET的錐形量熱儀測試結(jié)果
    3.6 MH@CMSs/PET的阻燃機理研究
        3.6.1 炭層分析
        3.6.2 熱降解動力學分析
        3.6.3 熱穩(wěn)定性分析
        3.6.4 熱氧降解產(chǎn)物分析
        3.6.5 成炭性分析
        3.6.6 交聯(lián)行為分析
        3.6.7 高溫裂解產(chǎn)物分析
        3.6.8 MH@CMSs/PET的阻燃機理
    3.7 MH@CMSs/PET的力學性能
    3.8 本章小結(jié)
第四章 雙殼型微膠囊碳微球(MMH@CMSs)阻燃PET的研究
    4.1 引言
    4.2 雙殼型微膠囊碳微球阻燃劑(MMH@CMSs)的制備和表征
        4.2.1 MMH@CMSs阻燃劑的制備
        4.2.2 MMH@CMSs阻燃劑的表征
    4.3 MMH@CMSs/PET阻燃復(fù)合材料的制備和表征
    4.4 MMH@CMSs/PET的力學性能
    4.5 MMH@CMSs/PET的拉伸斷面形貌
    4.6 MMH@CMSs/PET的燃燒性能
        4.6.1 MMH@CMSs/PET的極限氧指數(shù)
        4.6.2 MMH@CMSs/PET的UL 94垂直燃燒測試結(jié)果
        4.6.3 MMH@CMSs/PET的錐形量熱儀測試結(jié)果
    4.7 MMH@CMSs/PET的阻燃機理研究
        4.7.1 炭層分析
        4.7.2 熱降解動力學分析
        4.7.3 熱穩(wěn)定性分析
        4.7.4 熱氧降解產(chǎn)物分析
        4.7.5 成炭性分析
        4.7.6 交聯(lián)行為分析
        4.7.7 高溫裂解產(chǎn)物分析
    4.8 本章小結(jié)
第五章 MMH@CMSs/PET阻燃母粒的結(jié)晶性和流變性研究
    5.1 引言
    5.2 MMH@CMSs/PET阻燃母粒的結(jié)晶性能
        5.2.1 等溫結(jié)晶行為
        5.2.2 非等溫結(jié)晶行為
        5.2.3 非等溫結(jié)晶動力學
        5.2.4 結(jié)晶活化能
    5.3 MMH@CMSs/PET阻燃母粒的流變性能
        5.3.1 流變曲線
        5.3.2 表觀粘度對剪切速率的依賴性
        5.3.3 表觀粘度對溫度的依賴性
        5.3.4 結(jié)構(gòu)粘度指數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 阻燃滌綸纖維和織物的制備及性能研究
    6.1 引言
    6.2 阻燃滌綸纖維(FR-PET纖維)的制備及其性能研究
        6.2.1 FR-PET纖維的制備和表征
        6.2.2 FR-PET纖維的微觀形貌
        6.2.3 FR-PET纖維的阻燃性能
        6.2.4 FR-PET纖維的拉伸性能
        6.2.5 FR-PET纖維的結(jié)晶度
        6.2.6 FR-PET纖維的取向度
        6.2.7 FR-PET纖維的回潮率
    6.3 阻燃滌綸織物(FR-PET織物)的制備及其性能研究
        6.3.1 FR-PET織物的制備和表征
        6.3.2 FR-PET織物的外觀和規(guī)格參數(shù)
        6.3.3 FR-PET織物的阻燃性能
        6.3.4 FR-PET織物的拉伸性能
        6.3.5 FR-PET織物的透氣性和透濕性
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
攻讀學位期間的學術(shù)成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3711969