具有自由基猝滅功能大分子膨脹型阻燃劑修飾納米磷酸鋯及其協(xié)同阻燃聚丙烯的研究
發(fā)布時間：2022-01-09 21:35
膨脹型阻燃劑（IFR）是近年來最具發(fā)展前景的一類無鹵阻燃劑。然而,現(xiàn)有的IFR仍存在添加量大、阻燃效率偏低的缺點,限制了其進一步推廣應用。磷酸鋯（Zr P）是一種具有強固體酸催化效應和片層阻隔作用的層狀納米材料,高溫時可以催化聚合物交聯(lián)成炭,在阻燃聚合物方面具有獨特的優(yōu)勢。而N-烷氧基受阻胺（NOR）作為一種高效的自由基猝滅劑,受熱分解可產生氮氧自由基,捕捉聚合物分解生成的大分子自由基,抑制聚合物的降解和燃燒。若將Zr P的催化成炭和NOR的自由基猝滅作用有機耦合,并與IFR協(xié)同,可實現(xiàn)聚丙烯（PP）的高效無鹵阻燃�；诖�,本論文首先合成端胺基大分子N-烷氧基受阻胺,并用于修飾Zr P納米片,制備了具有自由基猝滅功能的層狀納米磷酸鋯（RQZr P）,將其與IFR協(xié)同阻燃PP。在此基礎上,進一步合成了具有自由基猝滅功能的大分子膨脹型阻燃劑（RQMIFR）,并對Zr P納米片進行修飾,制備了RQMIFR-Zr P,分別研究了RQMIFR和RQMIFR-Zr P對PP阻燃性能、熱穩(wěn)定性能和流變性能等的影響,深入探討并揭示了其阻燃作用機理。主要研究內容和結果包括:（1）采用羥基N-烷氧基受阻胺...
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
膨脹型阻燃劑作用機理
第一章緒論3體，具有突出的成炭性能和良好的熱穩(wěn)定性能，其結構中含有活性羥基，可通過化學反應合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有籠狀磷酸酯和苯環(huán)結構的大分子成炭劑PBPP（如圖1-2所示），并將其與APP復配用于PP阻燃，并研究了PBPP與APP的用量及配比對PP阻燃性能的影響。當PBPP與APP質量比為2:3，總添加量為25wt%時，阻燃PP可通過UL-94V-0級。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的熱釋放和煙釋放速率及總量均有明顯下降，且其殘?zhí)柯矢�，炭層更為致密。圖1-2PBPP的合成路線Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪為原料，合成了大分子膨脹型阻燃劑PPPAP（合成路線如圖1-3），并將其用于阻燃PP。研究發(fā)現(xiàn)，PPPAP具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，700℃的殘?zhí)苛扛哌_31.8%，當PPPAP添加量為40%時，阻燃PP的LOI達到29.0%，并通過UL-94V-0級。圖1-3PETBP的合成路線Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年來，三嗪類化合物及其衍生物由于具有優(yōu)異的成炭性、熱穩(wěn)定性和耐水性能而受到廣大科研人員的青睞[30-32]。Gao等[33]以三羥乙基異氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺為原料合成一種集酸源、炭源和氣源為一體的膨脹型阻燃劑TPM（合成路線如圖1-4）。
第一章緒論3體，具有突出的成炭性能和良好的熱穩(wěn)定性能，其結構中含有活性羥基，可通過化學反應合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有籠狀磷酸酯和苯環(huán)結構的大分子成炭劑PBPP（如圖1-2所示），并將其與APP復配用于PP阻燃，并研究了PBPP與APP的用量及配比對PP阻燃性能的影響。當PBPP與APP質量比為2:3，總添加量為25wt%時，阻燃PP可通過UL-94V-0級。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的熱釋放和煙釋放速率及總量均有明顯下降，且其殘?zhí)柯矢�，炭層更為致密。圖1-2PBPP的合成路線Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪為原料，合成了大分子膨脹型阻燃劑PPPAP（合成路線如圖1-3），并將其用于阻燃PP。研究發(fā)現(xiàn)，PPPAP具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，700℃的殘?zhí)苛扛哌_31.8%，當PPPAP添加量為40%時，阻燃PP的LOI達到29.0%，并通過UL-94V-0級。圖1-3PETBP的合成路線Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年來，三嗪類化合物及其衍生物由于具有優(yōu)異的成炭性、熱穩(wěn)定性和耐水性能而受到廣大科研人員的青睞[30-32]。Gao等[33]以三羥乙基異氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺為原料合成一種集酸源、炭源和氣源為一體的膨脹型阻燃劑TPM（合成路線如圖1-4）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A brief review on ?-zirconium phosphate intercalation compounds and nano-composites[J]. TANG Mei,YANG TaiSheng,ZHANG Yue. Science China（Technological Sciences）. 2016(03)
[2]磷-氮大分子膨脹型阻燃劑及其阻燃聚丙烯的研究進展[J]. 賴學軍,邱杰東,曾幸榮,李紅強,周日敏,謝華理,張亞軍. 高分子材料科學與工程. 2015(09)
[3]一種無鹵阻燃聚丙烯的熱分解動力學[J]. 盧林剛,張晴,徐曉楠,王大為. 高分子材料科學與工程. 2010(11)
博士論文
[1]耐水高效膨脹型阻燃劑的制備及其阻燃聚丙烯的研究[D]. 賴學軍.華南理工大學 2012
[2]聚合物/α-磷酸鋯納米復合材料的制備及阻燃與炭化機理研究[D]. 楊丹丹.中國科學技術大學 2008
碩士論文
[1]納米磷酸鋯修飾大分子成炭劑的合成及其催化成炭阻燃聚丙烯的研究[D]. 謝華理.華南理工大學 2017
[2]聚丙烯/納米顆粒復合材料流變及剪切誘導結晶行為研究[D]. 袁松.天津大學 2013
本文編號：3579483
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
膨脹型阻燃劑作用機理
第一章緒論3體，具有突出的成炭性能和良好的熱穩(wěn)定性能，其結構中含有活性羥基，可通過化學反應合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有籠狀磷酸酯和苯環(huán)結構的大分子成炭劑PBPP（如圖1-2所示），并將其與APP復配用于PP阻燃，并研究了PBPP與APP的用量及配比對PP阻燃性能的影響。當PBPP與APP質量比為2:3，總添加量為25wt%時，阻燃PP可通過UL-94V-0級。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的熱釋放和煙釋放速率及總量均有明顯下降，且其殘?zhí)柯矢�，炭層更為致密。圖1-2PBPP的合成路線Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪為原料，合成了大分子膨脹型阻燃劑PPPAP（合成路線如圖1-3），并將其用于阻燃PP。研究發(fā)現(xiàn)，PPPAP具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，700℃的殘?zhí)苛扛哌_31.8%，當PPPAP添加量為40%時，阻燃PP的LOI達到29.0%，并通過UL-94V-0級。圖1-3PETBP的合成路線Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年來，三嗪類化合物及其衍生物由于具有優(yōu)異的成炭性、熱穩(wěn)定性和耐水性能而受到廣大科研人員的青睞[30-32]。Gao等[33]以三羥乙基異氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺為原料合成一種集酸源、炭源和氣源為一體的膨脹型阻燃劑TPM（合成路線如圖1-4）。
第一章緒論3體，具有突出的成炭性能和良好的熱穩(wěn)定性能，其結構中含有活性羥基，可通過化學反應合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有籠狀磷酸酯和苯環(huán)結構的大分子成炭劑PBPP（如圖1-2所示），并將其與APP復配用于PP阻燃，并研究了PBPP與APP的用量及配比對PP阻燃性能的影響。當PBPP與APP質量比為2:3，總添加量為25wt%時，阻燃PP可通過UL-94V-0級。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的熱釋放和煙釋放速率及總量均有明顯下降，且其殘?zhí)柯矢�，炭層更為致密。圖1-2PBPP的合成路線Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪為原料，合成了大分子膨脹型阻燃劑PPPAP（合成路線如圖1-3），并將其用于阻燃PP。研究發(fā)現(xiàn)，PPPAP具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，700℃的殘?zhí)苛扛哌_31.8%，當PPPAP添加量為40%時，阻燃PP的LOI達到29.0%，并通過UL-94V-0級。圖1-3PETBP的合成路線Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年來，三嗪類化合物及其衍生物由于具有優(yōu)異的成炭性、熱穩(wěn)定性和耐水性能而受到廣大科研人員的青睞[30-32]。Gao等[33]以三羥乙基異氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺為原料合成一種集酸源、炭源和氣源為一體的膨脹型阻燃劑TPM（合成路線如圖1-4）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A brief review on ?-zirconium phosphate intercalation compounds and nano-composites[J]. TANG Mei,YANG TaiSheng,ZHANG Yue. Science China（Technological Sciences）. 2016(03)
[2]磷-氮大分子膨脹型阻燃劑及其阻燃聚丙烯的研究進展[J]. 賴學軍,邱杰東,曾幸榮,李紅強,周日敏,謝華理,張亞軍. 高分子材料科學與工程. 2015(09)
[3]一種無鹵阻燃聚丙烯的熱分解動力學[J]. 盧林剛,張晴,徐曉楠,王大為. 高分子材料科學與工程. 2010(11)
博士論文
[1]耐水高效膨脹型阻燃劑的制備及其阻燃聚丙烯的研究[D]. 賴學軍.華南理工大學 2012
[2]聚合物/α-磷酸鋯納米復合材料的制備及阻燃與炭化機理研究[D]. 楊丹丹.中國科學技術大學 2008
碩士論文
[1]納米磷酸鋯修飾大分子成炭劑的合成及其催化成炭阻燃聚丙烯的研究[D]. 謝華理.華南理工大學 2017
[2]聚丙烯/納米顆粒復合材料流變及剪切誘導結晶行為研究[D]. 袁松.天津大學 2013
本文編號：3579483
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