磷氮阻燃剂的合成及其阻燃PLA复合材料的研究

发布时间：2023-02-05 10:32

　　聚乳酸（PLA）是一种环保无毒可生物降解且具有优异加工性的高分子材料,被称为最有前景的“绿色塑料”,在我国被大量使用,但是没改性的PLA属于易燃塑料,严重地限制了PLA在某些领域的广泛使用,因此研究环保型阻燃剂对可再生资源PLA进行阻燃改性就显得尤为重要。本文通过溶液聚合方法合成三种带有磷氮基团的环保型阻燃剂,采用元素分析、傅里叶红外光谱分析及热失重测试对三种磷氮阻燃剂进行表征。将三种磷氮阻燃剂分别应用到PLA树脂中,用垂直燃烧和极限氧指数对制备的三种复合材料进行阻燃性能分析,同时用冲击和拉伸测试对复合材料进行力学性能分析,最后对复合材料进行热失重分析及扫描电镜分析以研究三种阻燃剂的阻燃机理。主要研究工作及结论如下:1.将苯基磷酰二氯加入香兰素中进行溶液反应,然后加入缚酸剂,再加入对苯二胺进行聚合反应并对其产物进行了表征。通过傅里叶红外光谱和元素分析测试,表明成功地合成磷氮阻燃剂PPV。阻燃性能测试结果表明,PPV的加入使PLA复合材料有良好的阻燃效果。当体系中加入15%的PPV时,氧指数测试中LOI值为28.2相对于纯PLA增加了33.6%,垂直燃烧级别达到了UL-94 V-0级。同... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 阻燃剂的分类
        1.2.1 卤系阻燃剂及其阻燃机理
        1.2.2 磷系阻燃剂及其阻燃机理
        1.2.3 硅系阻燃剂及其阻燃机理
        1.2.4 金属氢氧化物阻燃及其阻燃机理
        1.2.5 膨胀型阻燃剂及其阻燃机理
    1.3 .环境友好型阻燃剂与绿色生产技术的展望
        1.3.1 环境友好型阻燃剂的发展
        1.3.2 环境友好型型阻燃剂与绿色生产技术和工艺
    1.4 聚乳酸的来源与应用展望
        1.4.1 聚乳酸的来源
        1.4.2 聚乳酸在包装领域的应用
        1.4.3 聚乳酸的前景展望
    1.5 阻燃聚乳酸的研究现状
        1.5.1 阻燃聚乳酸的研究进展
        1.5.2 聚乳酸的阻燃方法
    1.6 本课题的研究意义及内容
第2章 磷氮阻燃剂PPV的合成及应用研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验表征设备
        2.2.4 阻燃剂PPV的合成
        2.2.5 阻燃PLA/PPV复合材料的制备
        2.2.6 阻燃PLA复合材料的测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 元素分析表征
        2.3.2 傅里叶红外光谱分析(FTIR)
        2.3.3 热失重分析(TGA)
        2.3.4 阻燃PLA/PPV复合材料阻燃性能和力学性能
        2.3.5 阻燃PLA/PPV复合材料扫描电镜分析(SEM)
        2.3.6 阻燃PLA/PPV复合材料的DSC分析
        2.3.7 阻燃PLA/PPV复合材料的热失重分析
    2.4 本章小结
第3章 磷氮阻燃剂PPD和 PVD的合成及其PLA复合材料性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验表征设备
        3.2.4 阻燃剂PPD和 PVD的合成
        3.2.5 阻燃PLA复合材料的制备
        3.2.6 阻燃PLA复合材料的测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 元素分析表征
        3.3.2 傅里叶红外光谱分析(FTIR)
        3.3.3 热失重分析(TGA)
        3.3.4 阻燃PLA复合材料的阻燃性能和力学性能
        3.3.5 阻燃PLA复合材料扫描电镜分析(SEM)
        3.3.6 阻燃PLA复合材料的DSC分析
        3.3.7 阻燃PLA复合材料的热失重分析
    3.4 本章小结
第4章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3734816