新型磷腈-类水滑石复合阻燃剂的制备及其对环氧树脂阻燃性能的研究
发布时间：2021-07-04 07:53
环氧树脂（EP）作为一种重要的热固性高分子材料,广泛应用于众多的行业和领域,但是其极易燃烧且燃烧过程中会释放大量的有毒有害气体。因此,研发新型、高效、环保的阻燃环氧树脂已成为当今阻燃领域的研究热点。本论文通过重建法制备了层间同时含有Mo和P两种阻燃元素的改性水滑石Mg Al Zn-LDHs-PMo A,然后协同一种含有活性氨基的环三磷腈衍生物HACP的阻燃环氧树脂基体,重点研究了组分对环氧树脂的阻燃和抑烟作用的增强效应,并且对复合材料的阻燃和抑烟机理进行了探讨。具体研究包括:（1）首先采用恒定p H共沉淀法合成了同时含有Mg、Zn、Al三种金属元素的水滑石Mg Zn Al-LDHs-CO3,然后通过重建法将杂多酸阴离子PMo12O403-成功插入水滑石的层间,合成了新型类水滑石Mg Zn Al-LDHs-PMo A阻燃剂,并使用红外（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其结构和形貌进行了表征。其热稳定性的研究表明,Mg Zn Al-LDHs-PMo A阻燃剂的添加会降低EP复合材...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DIB合成路线
广东工业大学硕士学位论文4图1-1多功能含磷环氧树脂的结构式Fig1-1structureformulaofmultifunctionalP-containingepoxyresinHuo等[30]合成了一种咪唑类固化剂DIB（合成路线如图1-2），以DIB为反应型阻燃剂，同时加入4,4-二胺二苯砜（DDS）制备了反应型阻燃环氧树脂。实验结果表明，样品EP/DDS/DIB-0.75的LOI值和UL-94等级分别达到36.8%和V-0。另外，样品EP/DDS/DIB-1.0的pk-HRR、av-HRR和THR分别比样品EP/DDS降低了57.2%、37.9%和36.0%。图1-2DIB合成路线Fig1-2ThesyntheticrouteofDIB1.2.2添加型无卤阻燃环氧树脂添加型阻燃剂通常不与环氧树脂基体发生化学反应，其主要是通过物理方法将阻燃剂均匀的分散在基材中，所以阻燃剂分散的越均匀阻燃效果越好。截至目前，添加型
第一章绪论5阻燃剂仍然是世界范围内阻燃剂中使用量最大的一种，多达总量的90%。因为添加型阻燃剂制备简单、原料来源广泛等优点，所以仍然是阻燃行业中研究重点。通常状况下，添加型阻燃剂的阻燃作用主要发生在凝聚相，但一些改性后的阻燃剂具有凝聚相和气相双重阻燃效果。添加型无卤阻燃剂按照元素的不同大概可以分为金属氢氧化物类、磷系类、氮系类和硅系类等。Li等[31]将二氧化硅用静电组装的方式对有机插层的双氢氧化物纳米片(LDH-DBS)进行了功能化处理，制备出了纳米杂化的LDH-DBS@silica-1，并将其运用到环氧树脂中（制备路线如图1-3）。实验结果表明，与样品EP/3LDH-DBS(含3wt%LDH-DBS的EP)相比，3wt%LDH-DBS@silica-1赋予了EP基体自熄灭的能力(接近V-1)。图1-3LDH-DBS@silica的制备流程图Fig1-3PreparationprocessofLDH-DBS@silicaQiu等[32]合成了一种富含氨基的多功能有机-无机杂化材料——三聚氰胺聚磷腈包裹的聚磷酸铵(PZMA@APP)（合成路线如图1-4），并将其运用于环氧树脂的阻燃。实验结果表明，PZMA@APP对EP复合材料具有较高的阻燃和抑烟效果，当PZMA@APP的添加量为10.0wt%，样品顺利通过了UL-94的V-0评级。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈水滑石类化合物催化性能[J]. 孟根图雅. 内蒙古石油化工. 2016(08)
[2]Preparation and Characterization of Flame Retardant and Low Smoke Releasing Oil-resistant EVA/NBR Blends[J]. Huan Zou,Jun Sun,Xiao-yu Gu,Peng Jiang,Xi-shan Liu,张胜. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(04)
[3]ZnMgAl-LDHs阻燃剂的改性及其在聚丙烯中的应用[J]. 李茜,杨保俊,王百年,薛中华,李张成. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(11)
[4]LDHs材料的结构、性质及其应用研究进展[J]. 孙金陆,甄卫军,李进. 化工进展. 2013(03)
[5]Mg-Al水滑石“记忆效应”及其对Cr（Ⅵ）阴离子吸附性能研究[J]. 赵策,曾虹燕,王亚举,刘平乐,李玉芹,杨永杰. 无机材料学报. 2011(08)
[6]一种新星型大分子——六对甲酰胺乙酸甲酯苯氧基环三磷腈的合成及其热性能、水解性能的表征[J]. 邴柏春,李斌. 中国科学（B辑:化学）. 2009(12)
[7]锂/硫电池用含硫聚磷腈正极材料[J]. 马丽萍,刘景东. 电池. 2009(04)
[8]有机卤系阻燃剂火灾烟气对人体健康风险评价[J]. 何翊,董希琳,吴立志. 工业卫生与职业病. 2009(04)
[9]无卤阻燃环氧树脂的研究进展[J]. 尹月,夏英,蹇锡高. 工程塑料应用. 2007(09)
[10]阴离子型层柱材料的插层组装[J]. 任玲玲,何静,段雪. 化学通报. 2001(11)
博士论文
[1]层状双金属氢氧化物的制备、表征及硫酸根和氟离子吸附性能研究[D]. 刘吉明.太原理工大学 2015
硕士论文
[1]赤泥基水滑石对EVA材料阻燃、抑烟及热降解性能研究[D]. 贾垂轩.青岛科技大学 2014
[2]环三磷腈衍生物的合成及其阻燃应用[D]. 吴茜.东华大学 2013
本文编号：3264369
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DIB合成路线
广东工业大学硕士学位论文4图1-1多功能含磷环氧树脂的结构式Fig1-1structureformulaofmultifunctionalP-containingepoxyresinHuo等[30]合成了一种咪唑类固化剂DIB（合成路线如图1-2），以DIB为反应型阻燃剂，同时加入4,4-二胺二苯砜（DDS）制备了反应型阻燃环氧树脂。实验结果表明，样品EP/DDS/DIB-0.75的LOI值和UL-94等级分别达到36.8%和V-0。另外，样品EP/DDS/DIB-1.0的pk-HRR、av-HRR和THR分别比样品EP/DDS降低了57.2%、37.9%和36.0%。图1-2DIB合成路线Fig1-2ThesyntheticrouteofDIB1.2.2添加型无卤阻燃环氧树脂添加型阻燃剂通常不与环氧树脂基体发生化学反应，其主要是通过物理方法将阻燃剂均匀的分散在基材中，所以阻燃剂分散的越均匀阻燃效果越好。截至目前，添加型
第一章绪论5阻燃剂仍然是世界范围内阻燃剂中使用量最大的一种，多达总量的90%。因为添加型阻燃剂制备简单、原料来源广泛等优点，所以仍然是阻燃行业中研究重点。通常状况下，添加型阻燃剂的阻燃作用主要发生在凝聚相，但一些改性后的阻燃剂具有凝聚相和气相双重阻燃效果。添加型无卤阻燃剂按照元素的不同大概可以分为金属氢氧化物类、磷系类、氮系类和硅系类等。Li等[31]将二氧化硅用静电组装的方式对有机插层的双氢氧化物纳米片(LDH-DBS)进行了功能化处理，制备出了纳米杂化的LDH-DBS@silica-1，并将其运用到环氧树脂中（制备路线如图1-3）。实验结果表明，与样品EP/3LDH-DBS(含3wt%LDH-DBS的EP)相比，3wt%LDH-DBS@silica-1赋予了EP基体自熄灭的能力(接近V-1)。图1-3LDH-DBS@silica的制备流程图Fig1-3PreparationprocessofLDH-DBS@silicaQiu等[32]合成了一种富含氨基的多功能有机-无机杂化材料——三聚氰胺聚磷腈包裹的聚磷酸铵(PZMA@APP)（合成路线如图1-4），并将其运用于环氧树脂的阻燃。实验结果表明，PZMA@APP对EP复合材料具有较高的阻燃和抑烟效果，当PZMA@APP的添加量为10.0wt%，样品顺利通过了UL-94的V-0评级。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈水滑石类化合物催化性能[J]. 孟根图雅. 内蒙古石油化工. 2016(08)
[2]Preparation and Characterization of Flame Retardant and Low Smoke Releasing Oil-resistant EVA/NBR Blends[J]. Huan Zou,Jun Sun,Xiao-yu Gu,Peng Jiang,Xi-shan Liu,张胜. Chinese Journal of Polymer Science. 2015(04)
[3]ZnMgAl-LDHs阻燃剂的改性及其在聚丙烯中的应用[J]. 李茜,杨保俊,王百年,薛中华,李张成. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(11)
[4]LDHs材料的结构、性质及其应用研究进展[J]. 孙金陆,甄卫军,李进. 化工进展. 2013(03)
[5]Mg-Al水滑石“记忆效应”及其对Cr（Ⅵ）阴离子吸附性能研究[J]. 赵策,曾虹燕,王亚举,刘平乐,李玉芹,杨永杰. 无机材料学报. 2011(08)
[6]一种新星型大分子——六对甲酰胺乙酸甲酯苯氧基环三磷腈的合成及其热性能、水解性能的表征[J]. 邴柏春,李斌. 中国科学（B辑:化学）. 2009(12)
[7]锂/硫电池用含硫聚磷腈正极材料[J]. 马丽萍,刘景东. 电池. 2009(04)
[8]有机卤系阻燃剂火灾烟气对人体健康风险评价[J]. 何翊,董希琳,吴立志. 工业卫生与职业病. 2009(04)
[9]无卤阻燃环氧树脂的研究进展[J]. 尹月,夏英,蹇锡高. 工程塑料应用. 2007(09)
[10]阴离子型层柱材料的插层组装[J]. 任玲玲,何静,段雪. 化学通报. 2001(11)
博士论文
[1]层状双金属氢氧化物的制备、表征及硫酸根和氟离子吸附性能研究[D]. 刘吉明.太原理工大学 2015
硕士论文
[1]赤泥基水滑石对EVA材料阻燃、抑烟及热降解性能研究[D]. 贾垂轩.青岛科技大学 2014
[2]环三磷腈衍生物的合成及其阻燃应用[D]. 吴茜.东华大学 2013
本文编号：3264369
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3264369.html
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