具有自由基猝灭功能大分子膨胀型阻燃剂修饰纳米磷酸锆及其协同阻燃聚丙烯的研究
发布时间：2022-01-09 21:35
膨胀型阻燃剂（IFR）是近年来最具发展前景的一类无卤阻燃剂。然而,现有的IFR仍存在添加量大、阻燃效率偏低的缺点,限制了其进一步推广应用。磷酸锆（Zr P）是一种具有强固体酸催化效应和片层阻隔作用的层状纳米材料,高温时可以催化聚合物交联成炭,在阻燃聚合物方面具有独特的优势。而N-烷氧基受阻胺（NOR）作为一种高效的自由基猝灭剂,受热分解可产生氮氧自由基,捕捉聚合物分解生成的大分子自由基,抑制聚合物的降解和燃烧。若将Zr P的催化成炭和NOR的自由基猝灭作用有机耦合,并与IFR协同,可实现聚丙烯（PP）的高效无卤阻燃。基于此,本论文首先合成端胺基大分子N-烷氧基受阻胺,并用于修饰Zr P纳米片,制备了具有自由基猝灭功能的层状纳米磷酸锆（RQZr P）,将其与IFR协同阻燃PP。在此基础上,进一步合成了具有自由基猝灭功能的大分子膨胀型阻燃剂（RQMIFR）,并对Zr P纳米片进行修饰,制备了RQMIFR-Zr P,分别研究了RQMIFR和RQMIFR-Zr P对PP阻燃性能、热稳定性能和流变性能等的影响,深入探讨并揭示了其阻燃作用机理。主要研究内容和结果包括:（1）采用羟基N-烷氧基受阻胺...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膨胀型阻燃剂作用机理
第一章绪论3体，具有突出的成炭性能和良好的热稳定性能，其结构中含有活性羟基，可通过化学反应合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有笼状磷酸酯和苯环结构的大分子成炭剂PBPP（如图1-2所示），并将其与APP复配用于PP阻燃，并研究了PBPP与APP的用量及配比对PP阻燃性能的影响。当PBPP与APP质量比为2:3，总添加量为25wt%时，阻燃PP可通过UL-94V-0级。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的热释放和烟释放速率及总量均有明显下降，且其残炭率更高，炭层更为致密。图1-2PBPP的合成路线Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪为原料，合成了大分子膨胀型阻燃剂PPPAP（合成路线如图1-3），并将其用于阻燃PP。研究发现，PPPAP具有优异的热稳定性能，700℃的残炭量高达31.8%，当PPPAP添加量为40%时，阻燃PP的LOI达到29.0%，并通过UL-94V-0级。图1-3PETBP的合成路线Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年来，三嗪类化合物及其衍生物由于具有优异的成炭性、热稳定性和耐水性能而受到广大科研人员的青睐[30-32]。Gao等[33]以三羟乙基异氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺为原料合成一种集酸源、炭源和气源为一体的膨胀型阻燃剂TPM（合成路线如图1-4）。
第一章绪论3体，具有突出的成炭性能和良好的热稳定性能，其结构中含有活性羟基，可通过化学反应合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有笼状磷酸酯和苯环结构的大分子成炭剂PBPP（如图1-2所示），并将其与APP复配用于PP阻燃，并研究了PBPP与APP的用量及配比对PP阻燃性能的影响。当PBPP与APP质量比为2:3，总添加量为25wt%时，阻燃PP可通过UL-94V-0级。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的热释放和烟释放速率及总量均有明显下降，且其残炭率更高，炭层更为致密。图1-2PBPP的合成路线Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪为原料，合成了大分子膨胀型阻燃剂PPPAP（合成路线如图1-3），并将其用于阻燃PP。研究发现，PPPAP具有优异的热稳定性能，700℃的残炭量高达31.8%，当PPPAP添加量为40%时，阻燃PP的LOI达到29.0%，并通过UL-94V-0级。图1-3PETBP的合成路线Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年来，三嗪类化合物及其衍生物由于具有优异的成炭性、热稳定性和耐水性能而受到广大科研人员的青睐[30-32]。Gao等[33]以三羟乙基异氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺为原料合成一种集酸源、炭源和气源为一体的膨胀型阻燃剂TPM（合成路线如图1-4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A brief review on ?-zirconium phosphate intercalation compounds and nano-composites[J]. TANG Mei,YANG TaiSheng,ZHANG Yue. Science China（Technological Sciences）. 2016(03)
[2]磷-氮大分子膨胀型阻燃剂及其阻燃聚丙烯的研究进展[J]. 赖学军,邱杰东,曾幸荣,李红强,周日敏,谢华理,张亚军. 高分子材料科学与工程. 2015(09)
[3]一种无卤阻燃聚丙烯的热分解动力学[J]. 卢林刚,张晴,徐晓楠,王大为. 高分子材料科学与工程. 2010(11)
博士论文
[1]耐水高效膨胀型阻燃剂的制备及其阻燃聚丙烯的研究[D]. 赖学军.华南理工大学 2012
[2]聚合物/α-磷酸锆纳米复合材料的制备及阻燃与炭化机理研究[D]. 杨丹丹.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]纳米磷酸锆修饰大分子成炭剂的合成及其催化成炭阻燃聚丙烯的研究[D]. 谢华理.华南理工大学 2017
[2]聚丙烯/纳米颗粒复合材料流变及剪切诱导结晶行为研究[D]. 袁松.天津大学 2013
本文编号：3579483
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膨胀型阻燃剂作用机理
第一章绪论3体，具有突出的成炭性能和良好的热稳定性能，其结构中含有活性羟基，可通过化学反应合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有笼状磷酸酯和苯环结构的大分子成炭剂PBPP（如图1-2所示），并将其与APP复配用于PP阻燃，并研究了PBPP与APP的用量及配比对PP阻燃性能的影响。当PBPP与APP质量比为2:3，总添加量为25wt%时，阻燃PP可通过UL-94V-0级。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的热释放和烟释放速率及总量均有明显下降，且其残炭率更高，炭层更为致密。图1-2PBPP的合成路线Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪为原料，合成了大分子膨胀型阻燃剂PPPAP（合成路线如图1-3），并将其用于阻燃PP。研究发现，PPPAP具有优异的热稳定性能，700℃的残炭量高达31.8%，当PPPAP添加量为40%时，阻燃PP的LOI达到29.0%，并通过UL-94V-0级。图1-3PETBP的合成路线Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年来，三嗪类化合物及其衍生物由于具有优异的成炭性、热稳定性和耐水性能而受到广大科研人员的青睐[30-32]。Gao等[33]以三羟乙基异氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺为原料合成一种集酸源、炭源和气源为一体的膨胀型阻燃剂TPM（合成路线如图1-4）。
第一章绪论3体，具有突出的成炭性能和良好的热稳定性能，其结构中含有活性羟基，可通过化学反应合成一系列PEPA衍生物[25-27]。Huang等[28]合成了含有笼状磷酸酯和苯环结构的大分子成炭剂PBPP（如图1-2所示），并将其与APP复配用于PP阻燃，并研究了PBPP与APP的用量及配比对PP阻燃性能的影响。当PBPP与APP质量比为2:3，总添加量为25wt%时，阻燃PP可通过UL-94V-0级。相比于PP/PER/APP，PP/PBPP/APP的热释放和烟释放速率及总量均有明显下降，且其残炭率更高，炭层更为致密。图1-2PBPP的合成路线Fig.1-2SyntheticrouteofPBPPYang等[29]以三氯氧磷、PEPA和哌嗪为原料，合成了大分子膨胀型阻燃剂PPPAP（合成路线如图1-3），并将其用于阻燃PP。研究发现，PPPAP具有优异的热稳定性能，700℃的残炭量高达31.8%，当PPPAP添加量为40%时，阻燃PP的LOI达到29.0%，并通过UL-94V-0级。图1-3PETBP的合成路线Fig.1-3SyntheticrouteofPETBP近年来，三嗪类化合物及其衍生物由于具有优异的成炭性、热稳定性和耐水性能而受到广大科研人员的青睐[30-32]。Gao等[33]以三羟乙基异氰尿酸酯、聚磷酸和三聚氰胺为原料合成一种集酸源、炭源和气源为一体的膨胀型阻燃剂TPM（合成路线如图1-4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A brief review on ?-zirconium phosphate intercalation compounds and nano-composites[J]. TANG Mei,YANG TaiSheng,ZHANG Yue. Science China（Technological Sciences）. 2016(03)
[2]磷-氮大分子膨胀型阻燃剂及其阻燃聚丙烯的研究进展[J]. 赖学军,邱杰东,曾幸荣,李红强,周日敏,谢华理,张亚军. 高分子材料科学与工程. 2015(09)
[3]一种无卤阻燃聚丙烯的热分解动力学[J]. 卢林刚,张晴,徐晓楠,王大为. 高分子材料科学与工程. 2010(11)
博士论文
[1]耐水高效膨胀型阻燃剂的制备及其阻燃聚丙烯的研究[D]. 赖学军.华南理工大学 2012
[2]聚合物/α-磷酸锆纳米复合材料的制备及阻燃与炭化机理研究[D]. 杨丹丹.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]纳米磷酸锆修饰大分子成炭剂的合成及其催化成炭阻燃聚丙烯的研究[D]. 谢华理.华南理工大学 2017
[2]聚丙烯/纳米颗粒复合材料流变及剪切诱导结晶行为研究[D]. 袁松.天津大学 2013
本文编号：3579483
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