可膨胀石墨的膨化及胶囊化处理对聚乙烯和聚氨酯泡沫阻燃性能的影响
发布时间：2023-04-10 03:57
聚乙烯(PE)及聚氨酯泡沫(PU)的产量大且应用范围广。然而,PE的长链在燃烧过程中几乎全部裂解成可燃性气体,无残余炭渣;PU在燃烧时释放对人体及环境有毒有害的物质,二者的易燃性带来的火灾风险已引起了各界广泛关注。以提高PE及PU的阻燃性能为目的,本文制备了可膨胀石墨(EG)、不同膨化温度下的膨胀石墨(EBG)、三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶囊化EG(EG@MUF),并将其应用于线性低密度聚乙烯(LLDPE)及PU中。通过扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及热重分析(TGA)等表征了阻燃剂的形貌、化学结构及其热稳定性。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧等级、锥形量热实验(CCT)以及热重/微分热重(TG/DTG)、拉伸仪、导热系数仪等手段,考察了复合材料的综合性能。具体研究内容与结果如下。1.通过化学氧化插层与高温膨胀法,制备了EG及300℃、600℃、900℃三个温度下的膨胀产物EBG300、EBG600、EBG900。膨胀容积(EV)测试结果表明,随膨...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 PE材料的阻燃研究进展
1.3 PU的阻燃研究进展
1.4 IFR及可膨胀石墨(EG)的发展
1.5 膨胀石墨
1.5.1 膨胀石墨的制备方法
1.5.2 膨胀石墨的应用现状
1.6 微胶囊化技术
1.6.1 原位聚合反应
1.6.2 EG的微胶囊化
1.7 本研究的目的、意义及内容
第二章 可膨胀石墨的膨化及其对LLDPE的阻燃性能研究
2.1 前言
2.2 实验所需药品与仪器
2.3 实验内容
2.3.1 EBG的制备
2.3.2 EBG阻燃LLDPE复合材料的制备
2.3.3 EG与 EBG的性能测试
2.3.4 LLDPE复合材料的性能测定
2.4 结果与讨论
2.4.1 不同膨化温度下样品的EV
2.4.2 EG、EBG、NFG的 SEM分析
2.4.3 EG、EBG、NFG的 XRD分析
2.4.4 EG、EBG、NFG的 FTIR分析
2.4.5 EG、EBG的热稳定性分析
2.4.6 EG、EBG、APP对 LLDPE的导热性能的影响
2.4.7 EG、EBG对 LLDPE的阻燃性能的影响
2.4.8 LLDP复合材料的热稳定性分析
2.4.9 LLDPE复合材料的CCT结果
2.4.10 LLDPE复合材料燃烧残炭形貌分析
2.4.11 LLDPE复合材料的拉伸性能
2.5 本章小结
第三章 三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶囊化可膨胀石墨的制备
3.1 前言
3.2 实验材料与所用仪器
3.3 EG@MUF胶囊制备
3.3.1 EG制备
3.3.2 MUF预聚体的制备
3.3.3 EG@MUF胶囊制备
3.4 EG@MUF胶囊的表征
3.4.1 EG@MUF的 EV测定
3.4.2 化学结构分析
3.4.3 热稳定性分析
3.4.4 形貌分析
3.5 结果与讨论
3.5.1 EG、MUF和 EG@MUF的 FTIR分析
3.5.2 EG@MUF的 SEM与 EDS分析
3.5.3 EG、EG@MUF膨胀性能
3.5.4 EG@MUF的热重分析
3.6 本章小结
第四章 EG@MUF阻燃硬质聚氨脂泡沫研究
4.1 前言
4.2 实验材料及仪器
4.3 实验内容
4.3.1 EG@MUF胶囊颗粒的制备
4.3.2 阻燃PU复合材料的制备
4.3.3 阻燃PU复合材料的性能测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 PU及其复合材料的微观形貌分析
4.4.2 PU及其复合材料的压缩性能分析
4.4.3 材料的导热性能分析
4.4.4 燃烧性能分析
4.4.5 PU及其复合材料的热稳定性分析
4.5 PU复合材料阻燃机理分析
4.6 本章小结
第五章 本文总结、创新与展望
5.1 本文总结
5.2 本文创新之处
5.3 进一步工作展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间发表的论文
本文编号：3788281
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 PE材料的阻燃研究进展
1.3 PU的阻燃研究进展
1.4 IFR及可膨胀石墨(EG)的发展
1.5 膨胀石墨
1.5.1 膨胀石墨的制备方法
1.5.2 膨胀石墨的应用现状
1.6 微胶囊化技术
1.6.1 原位聚合反应
1.6.2 EG的微胶囊化
1.7 本研究的目的、意义及内容
第二章 可膨胀石墨的膨化及其对LLDPE的阻燃性能研究
2.1 前言
2.2 实验所需药品与仪器
2.3 实验内容
2.3.1 EBG的制备
2.3.2 EBG阻燃LLDPE复合材料的制备
2.3.3 EG与 EBG的性能测试
2.3.4 LLDPE复合材料的性能测定
2.4 结果与讨论
2.4.1 不同膨化温度下样品的EV
2.4.2 EG、EBG、NFG的 SEM分析
2.4.3 EG、EBG、NFG的 XRD分析
2.4.4 EG、EBG、NFG的 FTIR分析
2.4.5 EG、EBG的热稳定性分析
2.4.6 EG、EBG、APP对 LLDPE的导热性能的影响
2.4.7 EG、EBG对 LLDPE的阻燃性能的影响
2.4.8 LLDP复合材料的热稳定性分析
2.4.9 LLDPE复合材料的CCT结果
2.4.10 LLDPE复合材料燃烧残炭形貌分析
2.4.11 LLDPE复合材料的拉伸性能
2.5 本章小结
第三章 三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶囊化可膨胀石墨的制备
3.1 前言
3.2 实验材料与所用仪器
3.3 EG@MUF胶囊制备
3.3.1 EG制备
3.3.2 MUF预聚体的制备
3.3.3 EG@MUF胶囊制备
3.4 EG@MUF胶囊的表征
3.4.1 EG@MUF的 EV测定
3.4.2 化学结构分析
3.4.3 热稳定性分析
3.4.4 形貌分析
3.5 结果与讨论
3.5.1 EG、MUF和 EG@MUF的 FTIR分析
3.5.2 EG@MUF的 SEM与 EDS分析
3.5.3 EG、EG@MUF膨胀性能
3.5.4 EG@MUF的热重分析
3.6 本章小结
第四章 EG@MUF阻燃硬质聚氨脂泡沫研究
4.1 前言
4.2 实验材料及仪器
4.3 实验内容
4.3.1 EG@MUF胶囊颗粒的制备
4.3.2 阻燃PU复合材料的制备
4.3.3 阻燃PU复合材料的性能测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 PU及其复合材料的微观形貌分析
4.4.2 PU及其复合材料的压缩性能分析
4.4.3 材料的导热性能分析
4.4.4 燃烧性能分析
4.4.5 PU及其复合材料的热稳定性分析
4.5 PU复合材料阻燃机理分析
4.6 本章小结
第五章 本文总结、创新与展望
5.1 本文总结
5.2 本文创新之处
5.3 进一步工作展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间发表的论文
本文编号：3788281
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3788281.html
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