一种磷系阻燃剂的合成及碳纤维表面改性研究
发布时间：2021-08-16 20:15
碳纤维增强环氧树脂复合材料具有质轻高强、收缩率低、优异的粘接性能等特点,广泛应用于民用工业、能源技术和航空航天等领域。然而环氧树脂在高温下的分解燃烧及有害烟雾的产生,对其应用提出了严峻的挑战。因此必须施行一定的方法对复合材料进行阻燃改性以满足应用需求。目前大多数阻燃改性方法或损害复合材料的力学性能,或者制备加工较为复杂。本文合成了一系列硅烷改性的含磷阻燃剂,并以上浆涂覆的方式用于纤维表面阻燃改性,期望制备优异阻燃性能与界面性能兼具的复合材料。本文以一种结构简单的含磷活性胺N-N’-N”-三（2-氨基乙基）磷酸三酰胺（TEDAP）为结构基础进行后续硅烷化改性阻燃剂的合成。首先通过磷酸三酰胺（TEP）的转酰胺化反应合成TEDAP（T）,控制合成条件并制备聚合程度不同的两种产物T1及T3。之后以TEDAP和环氧硅烷偶联剂（KH560,K）为原料,通过改变T的聚合程度及T与K的摩尔比制备一系列硅烷改性的磷系阻燃剂T-K。通过热重分析（TG）表征T-K薄膜的耐热性能,具有更高K比例的T-K薄膜失重10%对应的温度较低比例产物增加18.9-21.8℃,最大热失重速率峰对应的温度右移15-21.3℃...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?ＰＡＮ基碳纤维的主要生产流程［５１??－－
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【参考文献】：
期刊论文
[1]改性聚氨酯上浆剂对碳纤维与环氧树脂界面性能的影响[J]. 毛丽贺,申宏旋,李嘉禄,陈利. 高分子材料科学与工程. 2019(02)
[2]磷硅元素改性氧化石墨烯的制备及其阻燃改性环氧树脂的应用[J]. 侯培鑫,何锴慰,李纪录,曹杰,陈国荣,许一婷,戴李宗. 厦门大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]表面处理对碳纤织物增强环氧树脂复合材料界面及性能的影响[J]. 程永奇,张鹏,孙友松,李慧,郑润金. 高分子材料科学与工程. 2015(05)
[4]硅烷偶联剂的水解工艺研究[J]. 刘佳,姚光晔. 中国粉体技术. 2014(04)
[5]表面改性碳纤维增强金属基的方法[J]. 庄严,陈敬超,程锦,孟璇,杨波. 热加工工艺. 2014(16)
[6]石墨烯改性EP/CF复合材料的制备及压缩性能研究[J]. 崔兴志,王昕,聂金林. 工程塑料应用. 2014(05)
[7]磷系阻燃剂阻燃环氧树脂研究进展[J]. 彭华乔,曾萍,苏正良,夏祖西. 化工新型材料. 2013(10)
[8]等离子体改性填料的研究进展[J]. 董凌波,周鹏程,于海涛,吕丹丹. 特种橡胶制品. 2013(03)
[9]碳纤维浸胶纱拉伸性能测试方法的探讨[J]. 陈建明. 玻璃纤维. 2012(03)
[10]改性碳纳米管处理碳纤维的效果表征[J]. 郏余晨,俞科静,钱坤,曹海建,陈建剑. 材料导报. 2012(12)
博士论文
[1]DOPO基本征型阻燃环氧树脂体系的设计制备及其性能研究[D]. 霍思奇.武汉理工大学 2018
硕士论文
[1]新型阻燃环氧固化剂的合成及性能研究[D]. 张满.武汉工程大学 2017
[2]多环膦（磷）酸酯类阻燃剂的合成与应用研究[D]. 周浩.南京师范大学 2011
[3]超临界二氧化碳改性碳纤维表面的研究[D]. 刘魁.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3346318
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?ＰＡＮ基碳纤维的主要生产流程［５１??－－
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（ｊ）Ｍ?＾＞Ｈ?ＯＨ?ＯＨ??－０．?ＨＯ－Ｓｉ—０－Ｓｉ—Ｒ’?１－０．—?Ｈ〇－Ｓｉ—〇—ＳＩ—Ｒ＊??、?Ｉ?Ｉ?Ｈ?Ｉ?Ｉ??Ｒ＊?ＯＨ?Ｒ．?ＯＨ??ｒ?ｉ??－０＜—?ＨＯ—Ｓｉ—Ｒ＊?ｊ??Ｈ?ＯＨ?－Ｏ－ＳＩ－Ｒ－，??（ｄ）?Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ?ｇｒａｆｔｉｎｇ：?Ｉ?ｏ?Ａ?＊?－??ＯＨ?ＯＨ?丁?Ｉ?＋?ｘＨ２〇??－ｏ＾?ＨＯ－Ｓｉ－Ｏ－Ｉｉ－Ｒ－?－Ｏ－Ｓｌ－Ｏ－Ｓｉ－Ｒ＇??Ｈ?Ｒ＇?ＯＨ?Ｒ?°??图１－４偶联剂处理纤维表面的化学键合模型［２３】??Ｆｉｇ．?１－４?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｂｏｎｄｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｆｉｂｅｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｒｅａｔｅｄ?ｂｙ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ａｇｅｎｔ??１．２．４偶联剂改性碳纤维表面的研究进展??在小节１．２．２中简要介绍了表面氧化、表面涂层、聚合物接枝以及纳米材料改性??纤维表面的方法，在以偶联剂作“分子桥”改性复合材料界面性能的应用中，通常结合??上述几种方法实施改性，其中以表面氧化法结合偶联剂接枝、偶联剂作“分子桥”连接??功能化基团、以及结合纳米材料改性最为常见。??偶联剂直接改性复合材料纤维或基体的研究较少，Ｌｉａｎｇ?Ｚｈａｏ［２４］等人使用偶联剂??ＫＨ５６０预处理碳纤维织物，并对ＣＦ／ＰＰＳ复合层压板进行热处理，结果表明适当的热??处理条件和ＫＨ５６０的应用使得复合材料层压板的弯曲强度、弯曲模量、ＩＬＳＳ和冲击??强度分别提高了?５５．６％，?６４．４％，３９．６％和３１１．４％。ＪｉｎｓｈｕｉＹａｎｇ［２５］等人采用氨基硅烷??偶联剂ＹＤＨ６０２和ＹＤＨ７９２对环氧基质改性，
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性聚氨酯上浆剂对碳纤维与环氧树脂界面性能的影响[J]. 毛丽贺,申宏旋,李嘉禄,陈利. 高分子材料科学与工程. 2019(02)
[2]磷硅元素改性氧化石墨烯的制备及其阻燃改性环氧树脂的应用[J]. 侯培鑫,何锴慰,李纪录,曹杰,陈国荣,许一婷,戴李宗. 厦门大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]表面处理对碳纤织物增强环氧树脂复合材料界面及性能的影响[J]. 程永奇,张鹏,孙友松,李慧,郑润金. 高分子材料科学与工程. 2015(05)
[4]硅烷偶联剂的水解工艺研究[J]. 刘佳,姚光晔. 中国粉体技术. 2014(04)
[5]表面改性碳纤维增强金属基的方法[J]. 庄严,陈敬超,程锦,孟璇,杨波. 热加工工艺. 2014(16)
[6]石墨烯改性EP/CF复合材料的制备及压缩性能研究[J]. 崔兴志,王昕,聂金林. 工程塑料应用. 2014(05)
[7]磷系阻燃剂阻燃环氧树脂研究进展[J]. 彭华乔,曾萍,苏正良,夏祖西. 化工新型材料. 2013(10)
[8]等离子体改性填料的研究进展[J]. 董凌波,周鹏程,于海涛,吕丹丹. 特种橡胶制品. 2013(03)
[9]碳纤维浸胶纱拉伸性能测试方法的探讨[J]. 陈建明. 玻璃纤维. 2012(03)
[10]改性碳纳米管处理碳纤维的效果表征[J]. 郏余晨,俞科静,钱坤,曹海建,陈建剑. 材料导报. 2012(12)
博士论文
[1]DOPO基本征型阻燃环氧树脂体系的设计制备及其性能研究[D]. 霍思奇.武汉理工大学 2018
硕士论文
[1]新型阻燃环氧固化剂的合成及性能研究[D]. 张满.武汉工程大学 2017
[2]多环膦（磷）酸酯类阻燃剂的合成与应用研究[D]. 周浩.南京师范大学 2011
[3]超临界二氧化碳改性碳纤维表面的研究[D]. 刘魁.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3346318
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