周靖上:甲基膦酸盐单组分膨胀阻燃剂阻燃不饱和聚酯的研究论文

周靖上:甲基膦酸盐单组分膨胀阻燃剂阻燃不饱和聚酯的研究论文

本文主要研究内容

作者周靖上(2019)在《甲基膦酸盐单组分膨胀阻燃剂阻燃不饱和聚酯的研究》一文中研究指出:不饱和聚酯(UPR)具有成本低廉、易加工、优异的机械性能和耐腐蚀性能等优点,广泛应用于船舶、建筑、汽车以及电子电器等行业。但不饱和聚酯材料易燃,限制了其广泛应用。膨胀型阻燃剂(IFR)可以有效提高不饱和聚酯阻燃性能,但绝大多数膨胀阻燃体系为多组分,各组分难以均匀分散,相互间的协同阻燃作用需进一步提高。单组分膨胀阻燃剂将各组分引入到同一分子中,相互间能更好的发挥协同阻燃作用,有望赋予不饱和树脂更优异的阻燃性能。本论文以甲基膦酸和三聚氰胺为原料,首先合成了聚甲基膦酸三聚氰胺盐(MMP),通过傅里叶红外光谱,核磁共振谱测试对其结构进行了表征。通过热重分析测试表明,MMP的起始热分解温度为228℃,在800℃时的残炭量为41.2 wt%,表明合成的阻燃剂具有优异的热稳定性和成炭性能。将MMP添加到不饱和树脂中,当阻燃剂添加量为21 wt%时,材料通过了 UL-94 V-0级,极限氧指数(LOI)值为38.5%,与之前的文献报道研究结果相比,MMP对不饱和树脂材料具有更高的阻燃效率。锥形量热(CONE)测试表明,与纯不饱和聚酯材料相比,MMP的加入使得不饱和聚酯材料的热释放速率(HRR)、热释放总量(THR)及烟释放等参数得到了明显降低,燃烧后的残余质量得到提高。燃烧过程中在阻燃不饱和树脂材料表面形成了连续、膨胀、致密且部分石墨化的炭层,炭层具有很好的强度和热稳定性,在燃烧过程中能有效的阻隔燃烧区域和炭层内部间的热重及可燃烧的传递,从而有效抑制了材料的燃烧强度。通过热裂解-气相色谱-质谱(Py-GC-MS)对阻燃剂及材料的热裂解产物分析表明,阻燃剂在热裂解过程中产生了含膦氧自由基的化合物,能有效捕捉不饱和树脂在热解过程中产生的自由基,从而阻断材料的自由基链式反应,在气相中发挥阻燃作用,因此MMP赋予了不饱和聚酯材料优异的阻燃性能。同时,将自制的单组份膨胀阻燃剂聚甲基膦酸哌嗪新戊二醇酯(PPMPNG)用于制备阻燃不饱和树脂材料。当阻燃剂添加量仅15 wt%时,材料通过了 UL-94 V-0级,LOI值为32.1%,表现了非常好的阻燃效率。Py-GC-MS测试表明,该阻燃剂在加热条件下分解产生含膦氧的化合物,同时在阻燃不饱和树脂的热裂解产物中检测出了一定量的膦氧化合物的衍生物,为膦氧自由基与不饱和树脂分解产物间的反应产物,表明该阻燃剂在气相中能有效捕捉树脂产生的自由基,从而发挥气相阻燃作用。CONE测试表明,PPMPNG在气相和凝聚相中都发挥了良好的阻燃作用,材料的燃烧强度得到了有效降解,燃烧后残余物明显增加。与纯不饱和树脂材料相比,阻燃不饱和树脂的HRR和THR等参数都得到了有效的降低。燃烧后的炭层分析表明,燃烧过程中在材料的表面形成了高质量的、部分石墨化的炭层,有效抑制了炭层内部材料的降解和燃烧,从而有效提高了不饱和树脂材料的阻燃性能。

Abstract

bu bao he ju zhi (UPR)ju you cheng ben di lian 、yi jia gong 、you yi de ji xie xing neng he nai fu shi xing neng deng you dian ,an fan ying yong yu chuan bo 、jian zhu 、qi che yi ji dian zi dian qi deng hang ye 。dan bu bao he ju zhi cai liao yi ran ,xian zhi le ji an fan ying yong 。peng zhang xing zu ran ji (IFR)ke yi you xiao di gao bu bao he ju zhi zu ran xing neng ,dan jue da duo shu peng zhang zu ran ti ji wei duo zu fen ,ge zu fen nan yi jun yun fen san ,xiang hu jian de xie tong zu ran zuo yong xu jin yi bu di gao 。chan zu fen peng zhang zu ran ji jiang ge zu fen yin ru dao tong yi fen zi zhong ,xiang hu jian neng geng hao de fa hui xie tong zu ran zuo yong ,you wang fu yu bu bao he shu zhi geng you yi de zu ran xing neng 。ben lun wen yi jia ji lin suan he san ju qing an wei yuan liao ,shou xian ge cheng le ju jia ji lin suan san ju qing an yan (MMP),tong guo fu li xie gong wai guang pu ,he ci gong zhen pu ce shi dui ji jie gou jin hang le biao zheng 。tong guo re chong fen xi ce shi biao ming ,MMPde qi shi re fen jie wen du wei 228℃,zai 800℃shi de can tan liang wei 41.2 wt%,biao ming ge cheng de zu ran ji ju you you yi de re wen ding xing he cheng tan xing neng 。jiang MMPtian jia dao bu bao he shu zhi zhong ,dang zu ran ji tian jia liang wei 21 wt%shi ,cai liao tong guo le UL-94 V-0ji ,ji xian yang zhi shu (LOI)zhi wei 38.5%,yu zhi qian de wen suo bao dao yan jiu jie guo xiang bi ,MMPdui bu bao he shu zhi cai liao ju you geng gao de zu ran xiao lv 。zhui xing liang re (CONE)ce shi biao ming ,yu chun bu bao he ju zhi cai liao xiang bi ,MMPde jia ru shi de bu bao he ju zhi cai liao de re shi fang su lv (HRR)、re shi fang zong liang (THR)ji yan shi fang deng can shu de dao le ming xian jiang di ,ran shao hou de can yu zhi liang de dao di gao 。ran shao guo cheng zhong zai zu ran bu bao he shu zhi cai liao biao mian xing cheng le lian xu 、peng zhang 、zhi mi ju bu fen dan mo hua de tan ceng ,tan ceng ju you hen hao de jiang du he re wen ding xing ,zai ran shao guo cheng zhong neng you xiao de zu ge ran shao ou yu he tan ceng nei bu jian de re chong ji ke ran shao de chuan di ,cong er you xiao yi zhi le cai liao de ran shao jiang du 。tong guo re lie jie -qi xiang se pu -zhi pu (Py-GC-MS)dui zu ran ji ji cai liao de re lie jie chan wu fen xi biao ming ,zu ran ji zai re lie jie guo cheng zhong chan sheng le han lin yang zi you ji de hua ge wu ,neng you xiao bu zhuo bu bao he shu zhi zai re jie guo cheng zhong chan sheng de zi you ji ,cong er zu duan cai liao de zi you ji lian shi fan ying ,zai qi xiang zhong fa hui zu ran zuo yong ,yin ci MMPfu yu le bu bao he ju zhi cai liao you yi de zu ran xing neng 。tong shi ,jiang zi zhi de chan zu fen peng zhang zu ran ji ju jia ji lin suan pai qin xin wu er chun zhi (PPMPNG)yong yu zhi bei zu ran bu bao he shu zhi cai liao 。dang zu ran ji tian jia liang jin 15 wt%shi ,cai liao tong guo le UL-94 V-0ji ,LOIzhi wei 32.1%,biao xian le fei chang hao de zu ran xiao lv 。Py-GC-MSce shi biao ming ,gai zu ran ji zai jia re tiao jian xia fen jie chan sheng han lin yang de hua ge wu ,tong shi zai zu ran bu bao he shu zhi de re lie jie chan wu zhong jian ce chu le yi ding liang de lin yang hua ge wu de yan sheng wu ,wei lin yang zi you ji yu bu bao he shu zhi fen jie chan wu jian de fan ying chan wu ,biao ming gai zu ran ji zai qi xiang zhong neng you xiao bu zhuo shu zhi chan sheng de zi you ji ,cong er fa hui qi xiang zu ran zuo yong 。CONEce shi biao ming ,PPMPNGzai qi xiang he ning ju xiang zhong dou fa hui le liang hao de zu ran zuo yong ,cai liao de ran shao jiang du de dao le you xiao jiang jie ,ran shao hou can yu wu ming xian zeng jia 。yu chun bu bao he shu zhi cai liao xiang bi ,zu ran bu bao he shu zhi de HRRhe THRdeng can shu dou de dao le you xiao de jiang di 。ran shao hou de tan ceng fen xi biao ming ,ran shao guo cheng zhong zai cai liao de biao mian xing cheng le gao zhi liang de 、bu fen dan mo hua de tan ceng ,you xiao yi zhi le tan ceng nei bu cai liao de jiang jie he ran shao ,cong er you xiao di gao le bu bao he shu zhi cai liao de zu ran xing neng 。

论文参考文献

  • [1].过氧化甲乙酮—新型铜促进剂的引发固化特性研究[D]. 王雅琪.天津大学2018
  • [2].衣康酸类不饱和聚酯的合成及成膜性能研究[D]. 曾雪琦.青岛科技大学2019
  • [3].不饱和聚酯材料的改性研究[D]. 贺军华.华中师范大学2016
  • [4].阻燃改性苎麻增强不饱和聚酯复合材料的制备及其性能和机理研究[D]. 余小娟.中国科学技术大学2017
  • [5].自交联不饱和聚酯分子结构探索及其树脂的制备与固化性能研究[D]. 陈屹宇.中国海洋大学2014
  • [6].不饱和聚酯聚氨酯纳米复合材料的研究[D]. 魏小赟.兰州理工大学2014
  • [7].不饱和聚酯树脂固化和增稠特性的研究[D]. 王庆.南京工业大学2006
  • [8].不饱和聚酯的悬浮聚合及其粒子的性能研究[D]. 杨军华.南京工业大学2003
  • [9].丙烯酸酯微凝胶乳液与不饱和聚酯酰胺脲可降解涂膜的研制[D]. 彭荡.湖南大学2011
  • [10].新型不饱和聚酯树脂的合成研究[D]. 韩秀萍.华南热带农业大学2005
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北林业大学的周靖上,发表于刊物东北林业大学2019-11-18论文,是一篇关于不饱和聚酯论文,阻燃论文,单组分论文,甲基膦酸盐论文,成炭能力论文,东北林业大学2019-11-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北林业大学2019-11-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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