基于环三磷腈衍生物的无卤阻燃辐照交联聚乙烯复合材料的制备及性能研究
发布时间：2022-02-19 10:27
聚乙烯作为目前世界产量最大、最重要的合成树脂拥有庞大的应用领域和应用市场。虽然其具有良好的力学性能、化学稳定性和加工性能,但是易燃烧这一缺点限制了其一定的发展,因此对于其阻燃性能的研究具有很重要的意义,这有利于进一步扩展聚乙烯材料的应用市场。目前提高高分子材料的阻燃性能的方法主要是通过添加阻燃剂进而制备阻燃高分子复合材料而达到的。其中卤素阻燃剂因为拥有较好的阻燃效果而在阻燃剂领域中占有很大的比重,但是由于含卤阻燃剂在燃烧过程中产生的卤化氢气体对人体以及环境造成了较大的伤害,因此目前国际上也在研究各种不同的无卤阻燃剂以替代含卤阻燃剂,以降低火灾发生时的人员伤亡以及对环境造成的影响。本论文以六氯环三磷腈为反应原料通过亲核取代反应制备一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂（HPCTP-CN）和一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂（HPCTP-bis S-C3H5）。将其与聚乙烯基体树脂按照一定比例进行复配,分别制备了一系列含有不同芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的复合材料。随后利用高能电子束以不同辐照剂量对复合材料进行辐照,用以研究无卤阻燃剂的含量、辐照剂量对辐照交联...
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 聚乙烯概述
1.1.1 聚乙烯的分类
1.1.2 聚乙烯的成型方法
1.2 交联聚乙烯的概述
1.2.1 过氧化物交联聚乙烯
1.2.2 硅烷交联聚乙烯
1.2.3 辐照交联
1.2.4 辐照交联聚乙烯
1.3 阻燃剂体系概述
1.3.1 卤素阻燃体系
1.3.2 无卤阻燃体系
1.3.3 无机氢氧化物阻燃机理
1.3.4 磷系阻燃机理
1.3.5 氮系阻燃机理
1.3.6 硅系阻燃机理
1.3.7 含磷腈类无卤阻燃体系
1.3.8 复配无卤阻燃体系
1.4 本论文设计思想
第2章 实验原料与测试方法
2.1 实验原料与试剂
2.2 实验仪器和测试方法
2.2.1 傅里叶变换红外光谱测试(FT-IR)
2.2.2 核磁共振氢谱测试(1H-NMR)
2.2.3 元素分析测试
2.2.4 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料的微观结构测试
2.2.5 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料凝胶含量的测试
2.2.6 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料力学性能的测试
2.2.7 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料热稳定性测试
2.2.8 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料极限氧指数性能的测试
2.2.9 无卤阻燃聚乙烯基复合材料熔融指数性能的测试
2.2.10 无卤阻燃聚乙烯基复合材料绝缘性能的测试
第3章 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的制备及其在辐照交联聚乙烯基无卤阻燃体系中的性能研究
3.1 引言
3.2 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂HPCTP-CN的合成
3.3 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的制备
3.4 一系列在不同辐照剂量经过高能电子束辐照的含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的制备
3.5 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂和一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的各项性能及相关表征
3.5.1 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的傅里叶变换红外光谱测试
3.5.2 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的核磁共振氢谱测试
3.5.3 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的元素分析测试
3.5.4 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的凝胶含量测试
3.5.5 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的微观结构测试
3.5.6 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的力学性能测试
3.5.7 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的熔融指数测试
3.5.8 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的热稳定性测试
3.5.9 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的极限氧指数性能测试
3.5.10 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的绝缘性能测试
3.6 本章小结
第4章 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的制备及其在辐照交联聚乙烯基无卤阻燃体系中的性能研究
4.1 引言
4.2 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂HPCTP-bis S-C_3H_5的合成
4.3 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的制备
4.4 一系列在不同辐照剂量经过高能电子束辐照的含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无机无卤阻燃配方体系复合材料的制备
4.5 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂和一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的各项性能及相关表征
4.5.1 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的傅里叶变换红外光谱测试
4.5.2 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的核磁共振氢谱测试
4.5.3 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的元素分析测试
4.5.4 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的凝胶含量测试
4.5.5 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的微观结构测试
4.5.6 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的力学性能测试
4.5.7 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的熔融指数测试
4.5.8 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的热稳定性测试
4.5.9 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的极限氧指数性能测试
4.5.10 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的绝缘性能测试
4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and Characterization of UV-absorbing PVDF Membranes via Pre-irradiation Induced Graft Polymerization[J]. Li Dong,Xiang-Dong Liu,Zheng-Rong Xiong,De-Kun Sheng,Yan Zhou,Yu-Ming Yang. Chinese Journal of Polymer Science. 2019(05)
[2]硅系阻燃剂作用机理及应用进展[J]. 宋远超,陈国文,姚慧玲,赵丹南. 有机硅材料. 2018(06)
[3]环境友好阻燃聚乙烯的研究进展[J]. 李胜,王晶,徐博,杨艳晶,谭蕾,张惠,樊慧娟,张雪. 黑龙江科学. 2017(04)
[4]Effect of Irradiation Crosslinking on Polyethylene Terephthalate Flame-Retardant Fabric[J]. 朱士凤,施楣梧,曲丽君,田明伟,袭祥龙. Journal of Donghua University（English Edition）. 2016(04)
[5]云母粉对水镁石基阻燃剂/混合塑料复合材料性能的影响[J]. 张宏鹏,庞洪昌,宁桂玲,冉文生,孙志鹏. 山东化工. 2016(11)
[6]GF对水镁石基阻燃剂阻燃EVAC复合材料性能的影响[J]. 张宏鹏,庞洪昌,朱行坤,宁桂玲,冉文生,孙志鹏. 工程塑料应用. 2016(02)
[7]阻燃可发性聚苯乙烯研究进展[J]. 张永胜,祖立武,兰天宇,敖琳,王雅珍. 广东化工. 2014(09)
[8]无卤阻燃线性低密度聚乙烯技术的研究进展[J]. 程晓燕,曹新鑫,罗四海,戴亚辉,何小芳. 上海塑料. 2012(03)
[9]单分子膨胀型阻燃剂季戊四醇酯三聚氰胺磷酸盐阻燃高密度聚乙烯[J]. 刘渊,李江,徐熠,王琪. 塑料. 2012(04)
[10]氢氧化镁阻燃剂表面改性研究进展[J]. 辜晓芸,吴学东. 安徽化工. 2011(06)
硕士论文
[1]膨胀阻燃聚苯乙烯的试验研究及其燃烧特性数值模拟[D]. 索晓.首都经济贸易大学 2015
本文编号：3632732
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 聚乙烯概述
1.1.1 聚乙烯的分类
1.1.2 聚乙烯的成型方法
1.2 交联聚乙烯的概述
1.2.1 过氧化物交联聚乙烯
1.2.2 硅烷交联聚乙烯
1.2.3 辐照交联
1.2.4 辐照交联聚乙烯
1.3 阻燃剂体系概述
1.3.1 卤素阻燃体系
1.3.2 无卤阻燃体系
1.3.3 无机氢氧化物阻燃机理
1.3.4 磷系阻燃机理
1.3.5 氮系阻燃机理
1.3.6 硅系阻燃机理
1.3.7 含磷腈类无卤阻燃体系
1.3.8 复配无卤阻燃体系
1.4 本论文设计思想
第2章 实验原料与测试方法
2.1 实验原料与试剂
2.2 实验仪器和测试方法
2.2.1 傅里叶变换红外光谱测试(FT-IR)
2.2.2 核磁共振氢谱测试(1H-NMR)
2.2.3 元素分析测试
2.2.4 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料的微观结构测试
2.2.5 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料凝胶含量的测试
2.2.6 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料力学性能的测试
2.2.7 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料热稳定性测试
2.2.8 无卤阻燃辐照交联聚乙烯基复合材料极限氧指数性能的测试
2.2.9 无卤阻燃聚乙烯基复合材料熔融指数性能的测试
2.2.10 无卤阻燃聚乙烯基复合材料绝缘性能的测试
第3章 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的制备及其在辐照交联聚乙烯基无卤阻燃体系中的性能研究
3.1 引言
3.2 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂HPCTP-CN的合成
3.3 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的制备
3.4 一系列在不同辐照剂量经过高能电子束辐照的含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的制备
3.5 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂和一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的各项性能及相关表征
3.5.1 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的傅里叶变换红外光谱测试
3.5.2 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的核磁共振氢谱测试
3.5.3 一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的元素分析测试
3.5.4 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的凝胶含量测试
3.5.5 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的微观结构测试
3.5.6 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的力学性能测试
3.5.7 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的熔融指数测试
3.5.8 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的热稳定性测试
3.5.9 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的极限氧指数性能测试
3.5.10 一系列含有不同含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的绝缘性能测试
3.6 本章小结
第4章 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的制备及其在辐照交联聚乙烯基无卤阻燃体系中的性能研究
4.1 引言
4.2 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂HPCTP-bis S-C_3H_5的合成
4.3 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的制备
4.4 一系列在不同辐照剂量经过高能电子束辐照的含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的聚乙烯无机无卤阻燃配方体系复合材料的制备
4.5 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂和一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的各项性能及相关表征
4.5.1 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的傅里叶变换红外光谱测试
4.5.2 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的核磁共振氢谱测试
4.5.3 一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂的元素分析测试
4.5.4 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的凝胶含量测试
4.5.5 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的微观结构测试
4.5.6 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的力学性能测试
4.5.7 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的熔融指数测试
4.5.8 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的热稳定性测试
4.5.9 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的极限氧指数性能测试
4.5.10 一系列含有不同含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系复合材料的绝缘性能测试
4.6 本章小结
第5章 结论
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and Characterization of UV-absorbing PVDF Membranes via Pre-irradiation Induced Graft Polymerization[J]. Li Dong,Xiang-Dong Liu,Zheng-Rong Xiong,De-Kun Sheng,Yan Zhou,Yu-Ming Yang. Chinese Journal of Polymer Science. 2019(05)
[2]硅系阻燃剂作用机理及应用进展[J]. 宋远超,陈国文,姚慧玲,赵丹南. 有机硅材料. 2018(06)
[3]环境友好阻燃聚乙烯的研究进展[J]. 李胜,王晶,徐博,杨艳晶,谭蕾,张惠,樊慧娟,张雪. 黑龙江科学. 2017(04)
[4]Effect of Irradiation Crosslinking on Polyethylene Terephthalate Flame-Retardant Fabric[J]. 朱士凤,施楣梧,曲丽君,田明伟,袭祥龙. Journal of Donghua University（English Edition）. 2016(04)
[5]云母粉对水镁石基阻燃剂/混合塑料复合材料性能的影响[J]. 张宏鹏,庞洪昌,宁桂玲,冉文生,孙志鹏. 山东化工. 2016(11)
[6]GF对水镁石基阻燃剂阻燃EVAC复合材料性能的影响[J]. 张宏鹏,庞洪昌,朱行坤,宁桂玲,冉文生,孙志鹏. 工程塑料应用. 2016(02)
[7]阻燃可发性聚苯乙烯研究进展[J]. 张永胜,祖立武,兰天宇,敖琳,王雅珍. 广东化工. 2014(09)
[8]无卤阻燃线性低密度聚乙烯技术的研究进展[J]. 程晓燕,曹新鑫,罗四海,戴亚辉,何小芳. 上海塑料. 2012(03)
[9]单分子膨胀型阻燃剂季戊四醇酯三聚氰胺磷酸盐阻燃高密度聚乙烯[J]. 刘渊,李江,徐熠,王琪. 塑料. 2012(04)
[10]氢氧化镁阻燃剂表面改性研究进展[J]. 辜晓芸,吴学东. 安徽化工. 2011(06)
硕士论文
[1]膨胀阻燃聚苯乙烯的试验研究及其燃烧特性数值模拟[D]. 索晓.首都经济贸易大学 2015
本文编号：3632732
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