隨著當今時代的發(fā)展,制備一種對橡膠材料尤其是對天然橡膠材料高效阻燃且綠色環(huán)保的阻燃劑已迫在眉睫。本實驗就是基于此,成功設計制備出了一種新型的膨脹阻燃體系并在天然橡膠中展開研究,驗證了其在天然橡膠中具有優(yōu)異的阻燃性能和良好的力學補強性能。第一部分研究了一種新型的石墨烯/膨脹阻燃體系（AGT）:本實驗首先使用植物多酚單寧酸（TA）作為石墨烯（GE）的液相分散助劑,制備出了分散性良好的功能化改性的石墨烯（TGE）。然后通過混煉的方式將膨脹阻燃體系的其他復配組分--聚磷酸銨（APP）均勻地混合在天然橡膠（NR）中,成功制備出了AGT與天然橡膠的復合材料（NR@AGT）。實驗的結(jié)果表明,在這項工作中,新型的AGT膨脹阻燃體系對NR具有協(xié)同阻燃性和抑煙性。在添加了相同分量阻燃劑的情況下,與純APP阻燃劑相比,相同阻燃劑配比下,添加AGT阻燃劑的NR表現(xiàn)出更高的氧指數(shù)值,更高的阻燃等級,垂直燃燒性能表明在60phr AGT阻燃劑的添加量下,NR的阻燃等級能夠達到UL-94等級的V-0級,且氧指數(shù)值更高。同時實驗結(jié)果表明,與純的APP阻燃劑相比,在添加相同含量阻燃劑的情況下,AGT阻燃體系對NR機械性... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

聚合物燃燒過程示意圖

保護層，是一種主成炭劑；最后是氣源，常用的氣源主要有三聚氰胺、雙氰胺等，氣源的作用是在受熱是會釋放大量的氣體，促使聚合物表面發(fā)泡，是一種發(fā)泡劑。膨脹阻燃體系的阻燃機理可以概括為以下內(nèi)容，在聚合物受到火和熱時，酸源作為脫水劑會生成的酸與炭源發(fā)生酯化反應，氣源作為發(fā)泡劑會釋放氣體，加速酯化反應，同時使反應產(chǎn)物發(fā)泡，炭源作為成炭劑會促進酯化物交聯(lián)成致密多孔泡沫炭層，而這層致密多孔的炭層可以對熱、氧及其它熱解產(chǎn)物的擴散進行有效的阻礙，還會抑制聚合物受熱產(chǎn)生滴落，從而起到阻燃的作用[19]。圖1-2膨脹阻燃體系阻燃機理圖Fig.1-2Flameretardantmechanismofexpandedflameretardantsystem1.2.6硼系阻燃劑阻燃劑中含有的元素以硼系為主且在阻燃過程中硼系元素起到主要作用的

新型膨脹阻燃體系對天然橡膠阻燃性能的研究121.7單寧酸1.7.1單寧酸的概述單寧(tannin)又稱為植物多酚(Plantpolyphenol)，是多羥基酚類化合物的總稱[52]。從單寧酸的來源來看，單寧酸是一種從樹皮，齊齊草等植物體內(nèi)提取的提取物，來源廣泛，含量巨大，在大自然中儲量豐富且由于這些植物可以每年生長所以是一種綠色可持續(xù)的物質(zhì)。從單寧酸的結(jié)構(gòu)來看，單寧酸在大自然中含有許多種不同的結(jié)構(gòu)，以它們的結(jié)構(gòu)不同可以把單寧酸分為兩大類，一種是水解單寧[53]，這類單寧酸以酸酯類多酚為主，表現(xiàn)為在各種化學環(huán)境下會極易水解。另一種是縮合單寧[54]，這類單寧酸以黃烷醇類多酚為主，表現(xiàn)為在各種化學環(huán)境下不易發(fā)生水解[55]。它們的典型結(jié)構(gòu)如(圖1-3)。單寧酸由于主要存在于樹皮或植物的表皮中，會在植物發(fā)生燃燒時起到保護的作用，這是由于單寧酸的結(jié)構(gòu)中含有很多的酚羥基基團，這些基團能夠能夠有效地捕捉燃燒時產(chǎn)生的活性自由基的同時還會與含氧基團發(fā)生還原反應，使這些含氧基團數(shù)量大幅度下降而起到阻燃的作用。圖1-3植物多酚單寧酸結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-4Schematicdiagramofplantpolyphenoltannicacid1.7.2單寧酸的反應性單寧酸作為一類多酚羥基的化合物，其結(jié)構(gòu)決定了它具有很多的化學特性和生理活性[56]。1.單寧酸從其結(jié)構(gòu)上來說含有多個臨位酚羥基，這些臨位酚羥基可以作為一種多基配體與金屬離子發(fā)生絡合反應而使聚合物的穩(wěn)定性得到增強。并且生成的這種絡合物是具有顏色的，以氯化鐵為例[57]，單寧酸與FeCl發(fā)生反應后會生成黑色的物質(zhì)并且在堿性的條件下會發(fā)生沉淀，這一反應可以用來鑒定分子中的酚羥基的存在[58]。2.單寧酸從其結(jié)構(gòu)上來說含有多個臨位酚羥基，這些臨位酚羥基可以與蛋

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3360876