阻燃环氧树脂复合材料的制备及性能研究
本文关键词:阻燃环氧树脂复合材料的制备及性能研究 出处:《沈阳航空航天大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:环氧树脂(EP)具有质轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点,因此被广泛应用于航空航天、电子电器和绝缘涂料等方面。但环氧树脂具有质脆、阻燃性差等缺点,限制了其使用范围,故对环氧树脂进行阻燃改性一直是这个领域的技术难题。碳纳米管(MWCNTs)因其独特的结构,具有良好的导热性,被认为是一种理想的阻燃添加剂。本文将EP作为基体,MWCNTs作为添加剂,选用超声分散与溶液共混法制备碳纳米管/环氧树脂复合材料,运用热重、锥形量热、力学性能和传统的阻燃性能测试方法对复合材料的热稳定性、阻燃性和力学性能进行分析。研究不同功能化MWCNTs对EP阻燃及力学性能的影响,研究碳纳米管及分散剂的质量分数对环氧树脂性能的影响。研究结果表明:羧基功能化碳纳米管(MWCNTs-COOH)对环氧树脂复合材料的阻燃性能改善最好。热重分析表明MWCNTs-COOH的质量分数为1.5%时,复合材料的最大分解温度较纯EP提高了约25℃,燃尽温度提高了185.5℃;锥形量热分析表明其质量分数为0.5%时,复合材料的热释放速率最低;当质量分数为2%时,极限氧指数测得其阻燃性能最好;质量分数为1.5%时,水平燃烧法测得其阻燃性能最佳;质量分数为1%时,其拉伸强度和弯曲强度与EP相比分别增加了32.97%和35.3%。极限氧指数和水平燃烧法的结果表明表明,当分散剂质量分数为6%时,环氧树脂复合材料的阻燃性能最佳;力学试验的结果表明,当分散剂质量分数为4%时,环氧树脂复合材料的拉伸和弯曲强度最大。
[Abstract]:Epoxy resin (EP) has the advantages of light weight, corrosion resistance, insulation and other advantages, it is widely used in aerospace, electronic and electrical insulating coating etc.. But epoxy resin is brittle, poor flame retardant, limiting its use, so the flame retardant epoxy resin has been modified technical problems in this field. Carbon nanotubes (MWCNTs) because of its unique structure, good thermal conductivity, is considered as a flame retardant additive ideal. In this paper, EP as matrix, MWCNTs as additives, dispersion and solution blending preparation of CNTs / epoxy resin composite material by ultrasonic, by thermal gravimetric, cone the amount of heat, thermal stability and Mechanical properties of the traditional flame retardant performance test methods for composite materials, analyze the flame retardant properties and mechanical properties. The effect of different functional MWCNTs of EP flame retardant and mechanical properties of carbon nanotubes, and Influence of mass fraction of powder on the properties of epoxy resin. The results show that carboxyl functionalized carbon nanotubes (MWCNTs-COOH) the best improvement on the flame retardant properties of epoxy resin composites. Thermogravimetric analysis showed that the mass fraction of MWCNTs-COOH is 1.5%, the maximum composite solution temperature is increased by about 25 DEG C compared with pure EP, burn out temperature increased by 185.5 DEG C; that the mass fraction of 0.5% cone calorimeter analysis, composite heat release rate was the lowest; when the mass fraction was 2%, the limiting oxygen index obtained the best flame retardant properties; quality score of 1.5%, the level of combustion method and its flame retardant properties best; mass fraction of 1%. The tensile strength and flexural strength were increased by 32.97% compared with EP and 35.3%. limit oxygen index and level of the combustion method shows that, when the concentration of dispersant is 6%, the flame retardant properties of epoxy resin composite material The results of mechanical tests show that when the mass fraction of the dispersant is 4%, the tensile and bending strength of the epoxy resin composite is the greatest.
【学位授予单位】:沈阳航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ323.5;TB332
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李豫伟;;极限氧指数的测试及影响因素探究[J];科技资讯;2014年20期
2 ;各种纤维的极限氧指数(LOI)[J];新型碳材料;1988年02期
3 张博;邓海建;屈红强;徐建中;;铝酸锌在阻燃软质PVC中的应用[J];塑料助剂;2008年01期
4 武霞玲;邵耀民;肖若鉴;;阻燃睛纶的发展[J];金山油化纤;1986年01期
5 陈英杰;刘志鹏;代培刚;张阳;李博;;聚合物典型燃烧测试方法及其比较[J];广东化工;2009年06期
6 朱正锋;齐大鹏;任永芳;田玉玲;温欣婷;姜明涛;;对位芳纶织物性能分析[J];中原工学院学报;2011年02期
7 李娟;郭刚;胡娜;;环保型无机阻燃黏胶纤维的工艺探讨[J];精细石油化工进展;2014年04期
8 吕佳梅;李荣勋;;IFR阻燃ABS体系燃烧性能的研究[J];塑料工业;2011年S2期
9 张浩宇;宋国林;唐国翌;车炳雷;钱理敬;;环保型阻燃组合木材料的制备与性能[J];中国粉体技术;2014年01期
10 郭建兵;徐定红;秦军;秦舒浩;黄旭;;HDPE/PA6/MRP共混物阻燃性能研究[J];塑料;2008年04期
相关会议论文 前3条
1 龙家伟;赵斌;陈力;简荣坤;赵海波;林学葆;王玉忠;;聚对苯二甲酸丙二醇酯的无卤阻燃研究[A];2014年全国阻燃学术年会会议论文集[C];2014年
2 杨君驰;曹志杰;黄鉴前;陈力;王玉忠;;硬质三聚氰胺泡沫的制备及其性能研究[A];2013年全国阻燃学术年会会议论文集[C];2013年
3 杨君驰;黄鉴前;陈力;王玉忠;;三聚氰胺泡沫层层组装阻燃改性研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题M:阻燃高分子[C];2013年
相关硕士学位论文 前6条
1 胡苏南;基于极限氧指数的涤纶阻燃后整理研究[D];东华大学;2016年
2 张中;高温极限氧指数测定仪的设计与开发[D];东南大学;2016年
3 赵微;阻燃环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D];沈阳航空航天大学;2017年
4 姜辉;无卤阻燃增韧聚乳酸3D打印材料的制备及性能研究[D];沈阳工业大学;2017年
5 严蕾;极限氧指数法测试沥青燃烧性能试验因素研究[D];重庆大学;2012年
6 吴正环;膨胀阻燃型聚丙烯阻燃材料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2009年
,本文编号:1396540
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1396540.html