CPVC及PVC合金的组成—相态—性能关系研究
发布时间：2023-09-17 13:24
CPVC(氯化聚氯乙烯)与PVC(聚氯乙烯)均为常用的树脂产品,并具有优异的力学性能和阻燃性能。高性能CPVC和PVC树脂产品的国产化应用仍具有一定的发展空间。本文着眼于CPVC阻燃塑料和PVC汽车底涂料两个应用场景,对体系的力学性能、阻燃性能、流变性能的影响因素进行了探究。本文第三章针对CPVC阻燃塑料体系,采用阻燃剂预处理和多种阻燃剂复配两种方式对其进行了改性,得到不同阻燃剂预处理方式和不同阻燃剂种类和添加量对体系性能的影响规律;第四章针对PVC汽车底涂料体系,探究了树脂糊黏度、触变性能、凝胶化温度的影响因素,并给出可行的配方设计;第五章采用CPVC热分解反应动力学模型对CPVC的热解机理和Sb2O3的阻燃机理进行了分析,并通过建立浓度场方程耦合CPVC热分解反应动力学模型作为内部热源,实现了 CPVC热分解模型。本文第三章的研究发现,通过预制母粒的方法能最大程度地改善Sb2O3对体系力学性能的影响,而超细化方法对体系的拉伸强度和冲击强度也具有一定的改善效果,因此认为预制母粒的方法对于Sb2O3的分散效果改善最明显。Mg(OH)2和Al(OH)3对于体系的拉伸强度和弯曲强度都有劣化...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题背景
1.3 CPVC树脂简介及其基本性能
1.3.1 CPVC树脂简介
1.3.2 CPVC性能特点
1.4 CPVC的结构与合成工艺
1.4.1 CPVC分子结构
1.4.2 CPVC树脂合成工艺
1.5 CPVC树脂加工与改性
1.5.1 热稳定剂
1.5.2 润滑剂
1.5.3 抗冲改性剂
1.6 CPVC树脂的应用
1.6.1 管件管材
1.6.2 阻燃材料
1.6.3 涂料和黏合剂
1.6.4 电力电缆护套
1.7 CPVC燃烧机理研究
1.7.1 CPVC热分解机理
1.7.2 燃烧机理
1.8 阻燃剂概述
1.8.1 阻燃增塑剂
1.8.2 金属氢氧化物
1.8.3 锑系阻燃剂
1.8.4 锡系阻燃剂
1.8.5 硼系阻燃剂
1.8.6 磷系阻燃剂
1.8.7 其他阻燃剂
1.9 汽车底涂料简介
1.9.1 汽车底涂料的作用
1.9.2 汽车底涂料发展现状
1.9.3 汽车底涂料性能指标
1.10 PVC底涂料组成
1.10.1 PVC糊树脂
1.10.2 增塑剂
1.10.3 填料
1.11 PVC底涂料增塑机理
1.12 汽车底涂料制备方法
1.12.1 传统搅拌法
1.12.2 真空搅拌法
1.12.3 真空研磨搅拌法
1.13 PVC掺混树脂简介
1.13.1 PVC掺混树脂作用
1.13.2 国内外发展现状
1.14 PVC掺混树脂降黏机理
1.15 PVC掺混树脂技术指标
1.16 PVC掺混树脂制备方法
1.16.1 本体聚合法
1.16.2 悬浮聚合法
1.17 论文选题的目的和意义
1.18 本课题的主要研究内容和创新点
第二章 实验部分
2.1 实验原料与助剂
2.2 实验设备及仪器
2.3 CPVC阻燃试样制备流程
2.3.1 混料
2.3.2 塑化开炼
2.3.3 压片
2.3.4 切割
2.4 PVC底徐料试样制备流程
2.4.1 预混
2.4.2 制糊
2.4.3 静置熟化
2.4.4 制备试片
2.5 实验流程
2.6 测试方法与标准
2.6.1 静态热稳定性测试
2.6.2 动态热稳定性测试
2.6.3 热失重分析测试
2.6.4 凝胶化温度测试
2.6.5 增塑剂析出(挥发)测试
2.6.6 拉伸性能测试
2.6.7 弯曲性能测试
2.6.8 冲击性能测试
2.6.9 动力粘度测定
2.6.10 触变性能测试
2.6.11 UL94垂直燃烧测试
2.6.12 极限氧指数
2.6.13 扫描电镜测试
第三章 CPVC阻燃体系性能研究
3.1 概述
3.2 原料分析
3.3 阻燃剂复配体系研究
3.3.1 配方设计
3.3.2 力学性能
3.3.3 燃烧现象
3.3.4 小结
3.4 阻燃剂加入方式研究
3.4.1 两种改性方式
3.4.2 Sb2O3粉末粒径分析
3.4.3 力学性能
3.4.4 冲击断面形貌
3.4.5 燃烧现象
3.4.6 小结
第四章 PVC汽车底涂料的性能研究
4.1 概述
4.2 基本配方设计
4.3 体系黏度的影响因素研究
4.3.1 糊树脂/掺混树脂比例对黏度的影响
4.3.2 增塑剂添加量对黏度的影响
4.3.3 小结
4.4 掺混树脂对体系触变性能的影响
4.5 掺混树脂对体系凝胶化温度的影响
4.6 SiO2添加量对体系触变性能的影响
4.7 小结
第五章 CPVC热分解模拟
5.1 热传导过程
5.1.1 模型建立
5.1.2 热量控制方程
5.1.3 解析法求解泛定方程
5.1.4 模拟TGA升温过程
5.1.5 有限差分法求解泛定方程
5.2 热分解反应动力学
5.2.1 建立模型
5.2.2 热重分析
5.2.3 求解动力学参数
5.3 热解过程
5.3.1 模型建立
5.3.2 求解模型
5.3.3 算法流程
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者和导师简介
附件
本文编号：3847510
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【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题背景
1.3 CPVC树脂简介及其基本性能
1.3.1 CPVC树脂简介
1.3.2 CPVC性能特点
1.4 CPVC的结构与合成工艺
1.4.1 CPVC分子结构
1.4.2 CPVC树脂合成工艺
1.5 CPVC树脂加工与改性
1.5.1 热稳定剂
1.5.2 润滑剂
1.5.3 抗冲改性剂
1.6 CPVC树脂的应用
1.6.1 管件管材
1.6.2 阻燃材料
1.6.3 涂料和黏合剂
1.6.4 电力电缆护套
1.7 CPVC燃烧机理研究
1.7.1 CPVC热分解机理
1.7.2 燃烧机理
1.8 阻燃剂概述
1.8.1 阻燃增塑剂
1.8.2 金属氢氧化物
1.8.3 锑系阻燃剂
1.8.4 锡系阻燃剂
1.8.5 硼系阻燃剂
1.8.6 磷系阻燃剂
1.8.7 其他阻燃剂
1.9 汽车底涂料简介
1.9.1 汽车底涂料的作用
1.9.2 汽车底涂料发展现状
1.9.3 汽车底涂料性能指标
1.10 PVC底涂料组成
1.10.1 PVC糊树脂
1.10.2 增塑剂
1.10.3 填料
1.11 PVC底涂料增塑机理
1.12 汽车底涂料制备方法
1.12.1 传统搅拌法
1.12.2 真空搅拌法
1.12.3 真空研磨搅拌法
1.13 PVC掺混树脂简介
1.13.1 PVC掺混树脂作用
1.13.2 国内外发展现状
1.14 PVC掺混树脂降黏机理
1.15 PVC掺混树脂技术指标
1.16 PVC掺混树脂制备方法
1.16.1 本体聚合法
1.16.2 悬浮聚合法
1.17 论文选题的目的和意义
1.18 本课题的主要研究内容和创新点
第二章 实验部分
2.1 实验原料与助剂
2.2 实验设备及仪器
2.3 CPVC阻燃试样制备流程
2.3.1 混料
2.3.2 塑化开炼
2.3.3 压片
2.3.4 切割
2.4 PVC底徐料试样制备流程
2.4.1 预混
2.4.2 制糊
2.4.3 静置熟化
2.4.4 制备试片
2.5 实验流程
2.6 测试方法与标准
2.6.1 静态热稳定性测试
2.6.2 动态热稳定性测试
2.6.3 热失重分析测试
2.6.4 凝胶化温度测试
2.6.5 增塑剂析出(挥发)测试
2.6.6 拉伸性能测试
2.6.7 弯曲性能测试
2.6.8 冲击性能测试
2.6.9 动力粘度测定
2.6.10 触变性能测试
2.6.11 UL94垂直燃烧测试
2.6.12 极限氧指数
2.6.13 扫描电镜测试
第三章 CPVC阻燃体系性能研究
3.1 概述
3.2 原料分析
3.3 阻燃剂复配体系研究
3.3.1 配方设计
3.3.2 力学性能
3.3.3 燃烧现象
3.3.4 小结
3.4 阻燃剂加入方式研究
3.4.1 两种改性方式
3.4.2 Sb2O3粉末粒径分析
3.4.3 力学性能
3.4.4 冲击断面形貌
3.4.5 燃烧现象
3.4.6 小结
第四章 PVC汽车底涂料的性能研究
4.1 概述
4.2 基本配方设计
4.3 体系黏度的影响因素研究
4.3.1 糊树脂/掺混树脂比例对黏度的影响
4.3.2 增塑剂添加量对黏度的影响
4.3.3 小结
4.4 掺混树脂对体系触变性能的影响
4.5 掺混树脂对体系凝胶化温度的影响
4.6 SiO2添加量对体系触变性能的影响
4.7 小结
第五章 CPVC热分解模拟
5.1 热传导过程
5.1.1 模型建立
5.1.2 热量控制方程
5.1.3 解析法求解泛定方程
5.1.4 模拟TGA升温过程
5.1.5 有限差分法求解泛定方程
5.2 热分解反应动力学
5.2.1 建立模型
5.2.2 热重分析
5.2.3 求解动力学参数
5.3 热解过程
5.3.1 模型建立
5.3.2 求解模型
5.3.3 算法流程
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者和导师简介
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