改性MCA/尼龙6无卤阻燃复合材料的原位合成及性能研究

发布时间：2023-12-10 16:50

　　传统三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂(MCA)以水为合成介质,在生产过程中消耗大量水并产生大量废水,MCA的引入将降低其阻燃尼龙6阻燃复合材料的力学性能,同时使增强阻燃尼龙6复合材料燃烧过程中产生“烛芯效应”加剧。为克服这些问题,本文以熔融己内酰胺为MCA的合成反应介质,在合成过程中引入Si O2溶胶合成改性MCA,继而原位聚合,制备改性MCA/尼龙6无卤阻燃复合材料,实现整个过程的环境友好。在阻燃剂含量达到7wt%时,所制备的阻燃尼龙6复合材料阻燃性能可达UL94V-0级,且材料的机械性能得到了明显改善。重点研究了熔融己内酰胺中改性MCA的合成工艺与结构之间的关系,改性MCA存在下原位聚合制备尼龙6的工艺,改性MCA/尼龙6阻燃复合材料结构、性能以及阻燃机理等。结果表明:正硅酸乙酯在熔融己内酰胺中可以水解,在不调整p H值,水解温度为90℃,时间为4小时,Si O2溶胶添加量为MCA的10wt%时改性效果最佳。尼龙6的最佳合成工艺为:在改性MCA存在下,在250℃和0.6MPa聚合6小时,然后在250℃和-0.1MPa聚合2小时,得到高分子量的尼龙6阻燃复合材料。这种方法实现了MCA粒径的有效...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 尼龙6的合成
        1.2.1 水解聚合
        1.2.2 阳离子聚合
        1.2.3 阴离子聚合
    1.3 尼龙6的改性
        1.3.1 增强改性
        1.3.2 增韧改性
        1.3.3 抗静电改性
        1.3.4 阻燃改性
    1.4 阻燃尼龙6的研究进展
        1.4.1 卤系阻燃剂阻燃尼龙 6
        1.4.2 无机阻燃剂阻燃尼龙 6
        1.4.3 磷系阻燃剂阻燃尼龙 6
        1.4.4 氮系阻燃剂阻燃尼龙 6
        1.4.5 未来阻燃技术的发展
    1.5 MCA及其在阻燃尼龙6中的应用
        1.5.1 MCA制备方法
        1.5.2 MCA改性
        1.5.3 改性MCA阻燃尼龙6制备方法的选择
    1.6 本文研究的目的，意义以及研究内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究意义
        1.6.3 研究的主要内容
第二章 己内酰胺中SiO₂改性MCA的合成
    2.1 引言
    2.2 实验操作
        2.2.1 主要原料
        2.2.2 实验仪器与设备
        2.2.3 改性MCA阻燃剂的制备
        2.2.4 样品测试及表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 FT-IR分析
        2.3.2 XRD分析
        2.3.3 TG分析
        2.3.4 SEM分析
    2.4 本章小结
第三章 改性MCA/尼龙6阻燃复合材料的原位合成与性能
    3.1 引言
    3.2 主要原料
    3.3 主要设备
    3.4 改性MCA/PA6 阻燃复合材料的原位合成
    3.5 样品测试及表征
        3.5.1 FT-IR表征
        3.5.2 SEM表征
        3.5.3 XRD表征
        3.5.4 DSC表征
        3.5.5 TG表征
        3.5.6 LOI测试
        3.5.7 UL94 垂直燃烧测试
        3.5.8 锥形量热测试
        3.5.9 力学性能测试
        3.5.10 流变行为表征
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 FT-IR分析
        3.6.2 SEM分析
        3.6.3 XRD分析
        3.6.4 DSC分析
        3.6.5 TG分析
        3.6.6 阻燃性能分析
        3.6.7 力学性能分析
        3.6.8 流变行为分析
    3.7 本章小结
第四章 结论
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3872753