聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一種性能優(yōu)異的可降解聚合物材料,在生產生活中得到了廣泛的應用。但由于PBS容易燃燒,具有較高的火災安全風險,故有必要對其進行阻燃處理,拓展其應用范圍。木質素作為纖維素工業(yè)的副產品,具有模量高,成炭性能優(yōu)異,羥基含量豐富等特點,因此,木質素可作為增強劑與炭源用于聚合物的增強及膨脹阻燃處理。本文通過對木質素進行改性,提高木質素與PBS間的相容性及協(xié)效阻燃PBS的能力,結合膨脹阻燃劑(IFR)制備一系列膨脹阻燃型PBS復合材料,通過對復合材料性能的表征分析,研究改性木質素對材料結構、力學、阻燃等性能的影響。具體的研究內容及結論如下:(1)木質素與丁酸酐反應,得到酯化木質素,結合IFR制備了酯化木質素/PBS阻燃復合材料。結果表明,經酯化改性后,木質素疏水性明顯提高,在PBS中的分散性增強。以酯化木質素制備的復合材料拉伸強度得到提高,同時酯化木質素表現(xiàn)出增塑作用,降低了材料的拉伸、彎曲模量。脂肪鏈的引入,提高了木質素的成炭能力,所制備的復合材料炭層更加完整致密,炭層質量進一步提高。添加19 wt%IFR與6 wt%酯化木質素后,PBS的極限氧指數(shù)(LOI)可達31....

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質素簡介
        1.2.1 木質素概述
        1.2.2 木質素的結構
        1.2.3 木質素的化學改性
        1.2.4 木質素在聚合物中的應用
    1.3 聚合物的阻燃研究
        1.3.1 聚合物的燃燒與阻燃機理
        1.3.2 聚合物常用的阻燃劑
        1.3.3 膨脹阻燃劑及其改性
    1.4 PBS及其阻燃研究
        1.4.1 PBS概述
        1.4.2 PBS性能
        1.4.3 PBS的改性
        1.4.4 PBS阻燃材料的研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的研究目的、意義和主要研究內容
        1.5.1 研究目的及意義
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 課題來源
2 酯化木質素/PBS阻燃復合材料的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料及試劑
        2.2.2 實驗儀器設備
        2.2.3 酯化木質素的制備
        2.2.4 復合材料的制備
        2.2.5 檢測與表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 酯化木質素的表征
        2.3.2 力學性能分析
        2.3.3 斷面形貌分析
        2.3.4 阻燃性能分析
        2.3.5 炭層形貌分析
        2.3.6 熱穩(wěn)定性分析
        2.3.7 熱釋放速率與熱釋放總量分析
    2.4 小結
3 木質素螯合物/PBS阻燃復合材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料及試劑
        3.2.2 實驗儀器設備
        3.2.3 木質素共聚物及木質素螯合物的制備
        3.2.4 IFR及復合材料的制備
        3.2.5 檢測與表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 木質素螯合物的表征
        3.3.2 力學性能分析
        3.3.3 吸水性分析
        3.3.4 流變性能分析
        3.3.5 阻燃性能分析
        3.3.6 炭層形貌分析
        3.3.7 熱穩(wěn)定性分析
        3.3.8 熱釋放速率與熱釋放總量分析
        3.3.9 煙釋放速率與煙釋放總量分析
        3.3.10 CO釋放速率與CO₂釋放速率分析
        3.3.11 阻燃機理分析
    3.4 小結
4 改性IFR阻燃劑/PBS復合材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料及試劑
        4.2.2 實驗儀器設備
        4.2.3 改性IFR阻燃劑的制備
        4.2.4 復合材料的制備
        4.2.5 檢測與表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 改性IFR阻燃劑的表征
        4.3.2 力學性能分析
        4.3.3 阻燃性能分析
        4.3.4 炭層形貌分析
        4.3.5 熱穩(wěn)定性分析
        4.3.6 熱釋放速率與熱釋放總量分析
    4.4 小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果



本文編號：3807165