本文選題：ABS樹脂　切入點(diǎn)：膨脹型無鹵阻燃劑　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)因具備強(qiáng)度高、韌性好和易加工等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛地應(yīng)用于汽車、家電、紡織和化工等領(lǐng)域。但ABS氧指數(shù)只有18.5%,屬易燃材料。目前,在ABS中應(yīng)用最普遍的是鹵/銻協(xié)效型阻燃劑,但燃燒過程中產(chǎn)生的大量有毒氣體和黑煙對(duì)人類的生命安全構(gòu)成威脅、給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染。以聚磷酸銨(APP)為主要成分的膨脹型無鹵阻燃劑成為主要研究方向,但APP具有吸濕性大、易析出、與基體相容性差、添加量大和力學(xué)性能差等缺點(diǎn)。因此,本文選用MAPP(環(huán)氧樹脂開環(huán)固化處理APP)和雙季戊四醇(DPER)作為膨脹型阻燃劑的主要成分,將ABS、MAPP、DPER和ABS高膠粉(ABSHR)通過熔融共混制備阻燃復(fù)合材料。通過LOI、CONE、熱性能、力學(xué)性能和流變性能等對(duì)復(fù)合材料的形態(tài)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,探究了MAPP與DPER的比例、膨脹型阻燃劑(IFR)和ABSHR的添加量對(duì)復(fù)合材料綜合性能的影響。研究單獨(dú)使用APP和MAPP對(duì)ABS阻燃性能和力學(xué)性能的影響。當(dāng)添加量達(dá)到35wt%時(shí),復(fù)合材料的LOI分別為24.2%和24.6%,阻燃效果不佳。高添加量的阻燃劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響較大。選取MAPP和DPER作膨脹型阻燃劑的主要成分,探究MAPP與DPER比例和IFR添加量對(duì)ABS綜合性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)IFR添加量為35wt%,MAPP與DPER的比例為2:1時(shí),復(fù)合材料的LOI達(dá)到28.6%,UL-94 V-0級(jí),拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為39MPa和74MPa,但沖擊強(qiáng)度只有2.5kJ·m-2,復(fù)合材料呈現(xiàn)高剛性低韌性的特點(diǎn)。應(yīng)用CONE(錐形量熱儀)對(duì)純ABS和ABS/IFR阻燃材料的燃燒性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,IFR的添加降低了ABS的HRR(熱釋放速率)、EHC(有效燃燒熱)、MLR(質(zhì)量損失速率)、THR(總熱釋放速率)等,說明了復(fù)合材料具有良好的阻燃性能。阻燃劑的添加對(duì)ABS阻燃材料韌性的影響較大,本文選取彈性體ABSHR對(duì)阻燃材料進(jìn)行增韌改性。研究結(jié)果表明,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨ABSHR的增加而增大,當(dāng)ABS/IFR中添加10wt%的ABSHR時(shí),ABS/IFR/ABSHR復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度為3.0 kJ·m-2,增大幅度為20%。
[Abstract]:Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) is widely used in automobile, home appliance, textile and chemical industry because of its advantages of high strength, good toughness and easy processing. Halogen / antimony synergistic flame retardant is the most widely used in ABS. However, a large number of toxic gases and smoke produced during the combustion process pose a threat to the safety of human life. The intumescent halogen-free flame retardant with ammonium polyphosphate (app) as the main component has become the main research direction, but APP has the disadvantages of large hygroscopicity, easy precipitation, poor compatibility with matrix, large amount of addition and poor mechanical properties, etc. In this paper, MAPP (epoxy resin ring-opening curing treatment app) and dipentaerythritol (DPERA) were selected as the main components of intumescent flame retardant. The flame retardant composites were prepared by melt blending of ABS high rubber powder and ABSMAP / DPER. Mechanical properties and rheological properties were used to analyze the morphology and structure of the composites, and the ratio of MAPP to DPER was explored. The effect of the content of intumescent flame retardant (IFR) and ABSHR on the comprehensive properties of the composites was studied. The effects of APP and MAPP on the flame retardancy and mechanical properties of ABS were studied. The LOI of the composite is 24.2% and 24.6, respectively. The flame retardant effect is not good. The high content of flame retardant has great influence on the mechanical properties of the composite. MAPP and DPER are selected as the main components of the intumescent flame retardant. The effects of the ratio of MAPP to DPER and the amount of IFR on the comprehensive properties of ABS were investigated. The results showed that when the ratio of IFR to DPER was 2: 1, the LOI of the composite reached 28.664 V-0. The tensile strength and bending strength were 39 MPA and 74 MPA, respectively, but the impact strength was only 2.5 kJ 路m ~ (-2). The composites showed the characteristics of high rigidity and low toughness. The combustion properties of pure ABS and ABS/IFR flame retardant materials were tested by cone calorimeter. The addition of IFR can reduce the heat release rate (ABS) of ABS (mass loss rate (WLR) and total heat release rate (THR), etc.). The results show that the composites have good flame retardancy and the addition of flame retardant has a great influence on the toughness of ABS flame retardant materials. In this paper, the elastomer ABSHR is selected to toughen and modify the flame retardant materials. The results show that, The impact strength of the composites increases with the increase of ABSHR. The impact strength of ABS/IFR / IFR / ABSHR composites is 3.0 kJ 路m ~ (-2) when 10 wt% ABSHR is added to ABS/IFR, and the increase range is 20 kJ 路m ~ (-2).
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ325.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁鑫;美國(guó)阻燃劑市場(chǎng)預(yù)測(cè)[J];江蘇化工;2000年01期

2 徐維正;日本阻燃劑需求將穩(wěn)步增長(zhǎng)[J];江蘇化工;2000年04期

3 陳國(guó)權(quán);阻燃劑聯(lián)合研究協(xié)議[J];金山油化纖;2000年01期

4 章庚柱,劉茂春,安秋娥,李宏年;我國(guó)阻燃劑的種類及應(yīng)用概況[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;2000年20期

5 QHH;再生性好的硅系阻燃劑[J];現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用;2000年01期

6 徐曉楠;我國(guó)阻燃劑發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題分析研究[J];消防科學(xué)與技術(shù);2000年04期

7 茅惠萍;塑料用阻燃劑技術(shù)發(fā)展方向[J];中國(guó)氯堿;2000年10期

8 秦華軍,張立新;阻燃劑的現(xiàn)狀與展望[J];華北工學(xué)院學(xué)報(bào);2001年02期

9 梁誠(chéng);我國(guó)阻燃劑生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];化工新型材料;2001年08期

10 孫培現(xiàn);阻燃劑的現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J];海湖鹽與化工;2001年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 周政懋;;國(guó)內(nèi)外阻燃劑現(xiàn)狀及進(jìn)展[A];銅牛杯第九屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

2 陳榮圻;;現(xiàn)用阻燃劑的安全評(píng)估和綠色阻燃劑的最新開發(fā)[A];第一屆廣東紡織助劑行業(yè)年會(huì)論文集[C];2009年

3 齊虹;張鳳;馬萬里;李一凡;;中國(guó)室內(nèi)灰塵中鹵代阻燃劑的殘留特征研究[A];持久性有機(jī)污染物論壇2011暨第六屆持久性有機(jī)污染物全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 張清輝;鄒勇;鄭水林;李楊;;阻燃劑加工技術(shù)及研究現(xiàn)狀[A];第八屆全國(guó)非金屬礦加工利用技術(shù)交流會(huì)論文專輯[C];2004年

5 楊勤;張健;張淑英;;幾類阻燃劑的應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢(shì)[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

6 李英;;我國(guó)阻燃劑的應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展動(dòng)向[A];2006全國(guó)阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 曾能;陳玉坤;楊第倫;李宗葆;徐松林;;國(guó)內(nèi)外阻燃劑應(yīng)用情況概述以及氫氧化鎂阻燃劑[A];2008年中國(guó)鎂鹽行業(yè)年會(huì)暨節(jié)能減排新技術(shù)推介會(huì)專輯[C];2008年

8 趙發(fā)祥;羅月琴;蘇克曼;潘鐵英;;溴類阻燃劑單體的結(jié)構(gòu)分析[A];第七屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];1992年

9 張?jiān)苿?權(quán)玉棟;;磷酸酯阻燃劑市場(chǎng)現(xiàn)狀分析及展望[A];2013年全國(guó)阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議論文集[C];2013年

10 韓頌青;;阻燃劑相關(guān)監(jiān)管法規(guī)進(jìn)展及阻燃劑環(huán)境友好的科學(xué)評(píng)估[A];2014年全國(guó)阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議論文集[C];2014年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 彭麗;塑料阻燃劑業(yè)呼吁國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)化工報(bào);2003年

2 王雄偉;全球阻燃劑市場(chǎng)今年全面漲價(jià)[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

3 何文;全球阻燃劑需求將高速增長(zhǎng)[N];中國(guó)化工報(bào);2005年

4 中化工;阻燃劑漲價(jià)浪潮席卷全球[N];民營(yíng)經(jīng)濟(jì)報(bào);2005年

5 ;阻燃劑市場(chǎng)暢通無阻[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2002年

6 上海紡織職工大學(xué) 陳榮圻;讓阻燃劑更環(huán)保[N];中國(guó)紡織報(bào);2007年

7 趙曉;阻燃劑能否邁過無鹵這道坎[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2006年

8 劉方斌邋徐紅;發(fā)展低煙無毒阻燃劑迫在眉睫[N];中國(guó)化工報(bào);2007年

9 記者 張釵;雅保南京阻燃劑廠第二季度投產(chǎn)[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

10 龐曉華;亞太引領(lǐng)全球阻燃劑需求快增[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 展召順;次磷酸鋁阻燃協(xié)效體系對(duì)PA66性能及機(jī)理研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

2 喻國(guó)敏;含磷阻燃劑的合成及其熱物理性質(zhì)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 孫軍;新型無鹵阻燃聚酰胺纖維、織物的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

4 丁錦建;典型有機(jī)磷阻燃劑人體暴露途徑與蓄積特征研究[D];浙江大學(xué);2016年

5 余彬;基于磷氮體系阻燃環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制備與性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

6 陳勇軍;環(huán)保無鹵阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的結(jié)構(gòu)與阻燃性能研究[D];華南理工大學(xué);2016年

7 汪國(guó)威;有機(jī)磷酸酯阻燃劑在魚體內(nèi)的富集、分布和代謝及其機(jī)制[D];南京大學(xué);2017年

8 馬超;含氧化膦超支化阻燃劑的合成及其典型聚合物阻燃性能與機(jī)理的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

9 葛驊;含磷阻燃劑/單體的合成及其聚酰胺的熱穩(wěn)定性與阻燃性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

10 閆莉;聚合磷酸酯阻燃劑的合成及阻燃性能研究[D];大連理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 翟艷榮;膨脹型無鹵阻燃ABS及其增韌研究[D];鄭州大學(xué);2017年

2 湯俊杰;新型含氮氧雜膦菲阻燃劑的合成與應(yīng)用研究[D];西南科技大學(xué);2009年

3 李麗;反應(yīng)型P系列阻燃劑的合成及應(yīng)用研究[D];南京師范大學(xué);2005年

4 龍衡;三嗪阻燃劑的合成及其應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2008年

5 紀(jì)孝熹;新型有機(jī)次膦阻燃劑的合成及應(yīng)用研究[D];蘇州科技學(xué)院;2011年

6 陳叢妍;基于P-H鍵的反應(yīng)性合成有機(jī)磷、氮阻燃劑及對(duì)聚氨酯阻燃改性研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

7 武翠翠;長(zhǎng)鏈磷腈衍生物的合成及其在PP和EVA中的阻燃研究[D];河北大學(xué);2015年

8 賴偉斌;阻燃天然橡膠的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

9 趙s，

本文編號(hào)：1586232