磷氮阻燃剂的合成及其阻燃PA6复合材料的应用研究

发布时间：2021-05-27 08:59

　　聚酰胺6（PA6）作为一种重要的高分子材料,在人们的生活中随处可见,在很多的领域中都需要用到PA6材料,但是PA6在空气中是非常容易燃烧的,所以我们有必要对PA6进行阻燃改性处理。本文通过溶液聚合的方法合成了三种磷氮阻燃剂,并将其应用PA6中。通过元素分析,红外光谱测试以及热失重测试对阻燃剂进行了表征;采用水平垂直燃烧试验机、氧指数测仪对复合材料进行了阻燃性能的测试,同时也对力学性能进行了表征;进一步通过热失重分析和锥形量热以及形态结构研究了体系的阻燃机理;最后通过动力学观察了三种阻燃剂在加入到PA6中后的表观活化能的变化情况,系统地研究了复合材料的热稳定性与阻燃性能之间的关系。具体工作如下:1、通过一步法将对苯二胺与二苯基次磷酰氯反应生成一种磷氮阻燃剂PAB并对其进行了表征,将阻燃剂加入到PA6中后表现出了良好的阻燃性,当加入15%的阻燃剂后在氧指数测试中表明LOI值为28.3相对于纯PA6来说增加了24.7%,垂直燃烧级别达到了V-0级,阻燃效果良好,阻燃复合材料的力学性能有一定的损失。在热失重测试中当加入15%的阻燃剂时600℃时的残炭量为2.9%,当加入20%阻燃剂时,残炭量为... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：60 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 阻燃剂的概述
        1.2.1 阻燃剂的种类
        1.2.2 卤系阻燃剂及其阻燃机理
        1.2.3 磷系阻燃剂及其阻燃机理
        1.2.4 硅系阻燃剂及其阻燃机理
        1.2.5 协同阻燃体系及其阻燃机理
        1.2.6 无机阻燃剂及其阻燃机理
    1.3 新型阻燃技术以及阻燃材料发展趋势。
        1.3.1 微胶囊化
        1.3.2 纳米阻燃技术
        1.3.3 接枝与交联阻燃技术
    1.4 阻燃材料发展趋势
        1.4.1 本征阻燃高聚物
        1.4.2 绿色阻燃产品
        1.4.3.阻燃材料的绿色化生产工艺
    1.5 阻燃尼龙6的研究状况
        1.5.1 尼龙6的阻燃研究进展
        1.5.2 尼龙6的阻燃方法
    1.6 课题的提出以及主要研究内容
第2章 磷氮阻燃剂PAB合成及其复合材料性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 阻燃剂PAB的制备
        2.2.4 PAB/PA6试样的制备
        2.2.5 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（FTIR）分析
        2.3.3 热失重（TGA）分析
        2.3.4 PAB/PA6复合材料的阻燃性能和力学性能
        2.3.5 扫描电镜（SEM）分析
        2.3.6 PA6/PAB阻燃复合材料的热失重分析
        2.3.7 PA6/PAB阻燃复合材料的锥形量热分析
        2.3.8 PA6阻燃复合材料热分解动力学分析
    2.4 本章小结
第3章 阻燃剂PED和PDD制备及其复合材料的应用研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 阻燃剂PED和PDD的制备
        3.2.4 PA6阻燃复合材料试样的制备
        3.2.5 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（FTIR）分析
        3.3.3 热失重（TGA）分析
        3.3.4 阻燃PA6复合材料的阻燃性能和力学性能
        3.3.5 阻燃PA6复合材料的DSC测试
        3.3.6 扫描电镜（SEM）分析
        3.3.7 PA6阻燃复合材料的热失重分析
        3.3.8 PA6阻燃复合材料的锥形量热分析
        3.3.9 PA6阻燃复合材料热分解动力学分析
    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


【参考文献】：
期刊论文
[1]硅烷交联无卤阻燃EVA的制备与性能[J]. 张建耀.  塑料. 2018(02)
[2]无机阻燃剂对防火涂料性能的影响[J]. 许晓晴,王爽,田宏,张旭.  消防科学与技术. 2017(12)
[3]磷系阻燃剂在常用塑料中的应用进展[J]. 马立群,肖添远,孟爽,董少波,兰天宇,王雅珍.  工程塑料应用. 2017(11)
[4]有机磷阻燃剂阻燃环氧树脂的研究进展[J]. 黄兴鹏,游歌云,班善良,黄照芬.  广州化工. 2017(17)
[5]磷系阻燃剂对PC/ABS共混物燃烧性能的影响[J]. 李子骞,漆飞,陈谢仁,王娜,尤宇靖,陈晓浪,徐艳飞.  塑料工业. 2017(06)
[6]磷系阻燃剂的微胶囊化及其在聚合物中的应用研究进展[J]. 杜吉玉,杜宁,吴宁晶.  高分子材料科学与工程. 2017(01)
[7]有机硅、硫、磷阻燃成炭剂的合成与应用研究[J]. 贺婧,杨海军,沈东杰,王彦林.  塑料科技. 2017(01)
[8]复合型卤-磷系阻燃剂对聚氨酯阻燃性能影响的实验研究[J]. 张伟,雷云.  煤炭技术. 2016(11)
[9]新型磷–氮–卤三系阻燃剂的合成及其在PP中的应用[J]. 何林芯,谢斌,赖川,冯建申,李玉龙.  工程塑料应用. 2016(04)
[10]阻燃材料的绿色化探索[J]. 任姝.  中国新技术新产品. 2015(23)

博士论文
[1]膨胀阻燃和硅烷接枝交联聚丙烯及其三元乙丙橡胶材料的制备和性能研究[D]. 周顺.中国科学技术大学 2009

硕士论文
[1]氧化钼、蒙脱土、磷酸盐协同卤锑阻燃剂阻燃聚丙烯的研究[D]. 陈笑.广西大学 2014
[2]新型N-P协同本质阻燃聚芳醚砜的合成与表征[D]. 陈昊.山东农业大学 2011



本文编号：3207287