卡拉胶/金属化合物对天然橡胶阻燃及力学性能影响的研究

发布时间：2023-04-23 02:37

　　天然橡胶(NR)加工后具有良好的回弹性、绝缘性、耐油、耐磨等优点使其广泛应用在汽车、轮船、医疗等行业。然而NR的极限氧指数只有18%左右、UL-94没有等级,属于极易燃烧材料,这使得NR的广泛应用受到限制。因此,提高NR的阻燃性能,扩大其使用范围具有广阔的前景。本文首先将BaCl₂分级的k型卡拉胶(KC)和纳米氢氧化铝(ATH)构成的协同阻燃材料添加到NR中制备NR/KC/ATH复合材料。通过热重分析(TG)、极限氧指数测试(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、锥形量热测试(CCT)、拉伸性能测试以及扫描电镜分析(SEM)等手段考察了不同质量比的KC/ATH协同阻燃剂的阻燃性能、NR/KC/ATH复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,NR/15wt%KC/15wt%ATH复合材料的热稳定性、阻燃性能最优,复合材料的LOI达到25%,UL-94达到V-0等级。与NR相比,NR/15wt%KC/15wt%ATH复合材料总热释放量(THR)、热释放速率峰值(p HRR)、总烟释放量(TSP)和平均质量损失率(AMLR)分别降低了65%、12%、23%和62%。为进一...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 橡胶起源及分类
        1.1.1 橡胶起源发展
        1.1.2 橡胶的分类
    1.2 天然橡胶
        1.2.1 天然橡胶的用途
        1.2.2 中国天然橡胶发展历史与现状
    1.3 聚合物阻燃
        1.3.1 聚合物阻燃的意义
        1.3.2 橡胶的燃烧过程和机理
        1.3.3 阻燃机理
    1.4 阻燃剂
        1.4.1 无机系阻燃剂
        1.4.2 卤系阻燃剂
        1.4.3 磷系阻燃剂
        1.4.4 膨胀型阻燃剂
    1.5 生物基材料在阻燃中的应用
        1.5.1 纤维素
        1.5.2 壳聚糖
        1.5.3 环糊精
        1.5.4 卡拉胶
    1.6 过渡金属化合物在阻燃中应用
    1.7 填料对天然橡胶加工性能影响
        1.7.1 天然橡胶的硫化反应
        1.7.2 助剂的对橡胶加工性能影响
    1.8 研究目的及意义
        1.8.1 研究目的
        1.8.2 研究内容
第二章 卡拉胶-纳米氢氧化铝对天然橡胶阻燃及力学性能影响的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器与设备
        2.2.3 氯化钡溶液分级卡拉胶
        2.2.4 天然橡胶混炼
        2.2.5 表征与测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 NR/KC/ATH复合材料及阻燃剂热稳定性能分析
        2.3.2 NR/KC/ATH阻燃性能分析
        2.3.3 NR/KC/ATH火行为分析
        2.3.4 NR/KC/ATH形貌分析
        2.3.5 NR/KC/ATH力学性能分析
    2.4 本章小结
第三章 卡拉胶-金属氧化物协同聚磷酸铵对天然橡胶阻燃及力学性能影响的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器与设备
        3.2.3 天然橡胶混炼
        3.2.4 表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NR/KC-MO/APP复合材料热稳定性能分析
        3.3.2 NR/KC-MO/APP复合材料阻燃性能分析
        3.3.3 NR/KC-MO/APP复合材料燃烧性能火行为分析
        3.3.4 NR/KC-MO/APP复合材料形貌分析
        3.3.5 NR/KC-MO/APP复合材料DMA分析
        3.3.6 NR/KC-MO/APP复合材料力学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 结论
    4.1 卡拉胶-纳米氢氧化铝对天然橡胶阻燃及力学性能影响的研究
    4.2 卡拉胶-金属氧化物协同聚磷酸铵对天然橡胶阻燃及力学性能影响的研究
致谢
参考文献



本文编号：3798910