有机阻燃物改性聚双环戊二烯材料研究

摘要

聚双环戊二烯（PDCPD）是一种全新的烯烃族交联型热固性树脂，兼具高抗冲、高弯曲模量，是一种可在极短时间内生产出大量结构复杂成形品的划时代新型材料。PDCPD可替代金属和某些工程塑料，应用于车辆部件、大型电器壳体、耐冲击集装箱和耐腐蚀材料等，通过追加新技术、新助剂可扩大其应用领域，节省资源及能量，适应时代需要。
　　然而，PDCPD属于碳氢化合物，易燃，一旦点燃能形成自循环燃烧，限制了其在家用电器等领域的推广，在PDCPD材料中添加阻燃剂已成为提高其阻燃性的重要途径之一。本课题研究阻燃剂对PDCPD材料阻燃性能和力学性能的影响，其中阻燃测试方法有水平燃烧法、极限氧指数法（LOI）、烟密度等级法（SDR）、燃烧残留物分析法。
　　研究表明：（1）溴代聚苯乙烯（BPS）可有效的提高 PDCPD材料的阻燃性能，其添加量为18份时，LOI可达24.8％；与三氧化二锑（Sb2O3）配合使用，阻燃效果更佳：BPS为18份，Sb2O3为6份时，PDCPD聚合材料可离火自熄，LOI可达26.4%，水平燃烧可达HB级。材料综合性能良好，与未阻燃的PDCPD材料相比，力学性能没有明显的下降。（2）通过烟密度等级测试可见，BPS与 Sb2O3的引入，会有 HBr气体和气态的 SbBr3产生，复合材料燃烧的生烟量将增大，但是由于其具有难燃性，与未阻燃材料相比，可在大火蔓延前，为抢救工作赢得更多的时间。（3）氢氧化铝（ATH）作为消烟剂可降低材料发烟量，其添加量为12份时，烟密度等级降低了10%左右，且阻燃效果有少量的提高。（4）通过TG分析可见，BPS与Sb2O3配合使用，抑制PDCPD复合材料燃烧时，阻燃体系同时发挥了气相阻燃作用和凝聚相阻燃作用。（5）通过观察PDCPD燃烧后剩余物的形状可知，残留物形状保留的越完整，材料的阻燃性能越好。

目录

第1章 聚双环戊二烯研究进展

1.1 聚双环戊二烯

1.2 PDCPD阻燃研究进展

1.3 有机阻燃剂简介

1.4 选题意义及内容

第2章 实验部分

2.1 实验原料

2.2 实验仪器

2.3 试剂的预处理

2.4 阻燃剂的筛选

2.5 阻燃型PDCPD复合材料的制备

2.6 DCPD转化率的测试

2.7 PDCPD的性能测试

2.8 热分析

第3章 结果与讨论

3.1 阻燃剂的筛选

3.2 PDCPD/BPS共混物

3.3 BPS与Sb2O3复配阻燃PDCPD材料

3.4 BPS、Sb2O3与Al(OH)3复配阻燃PDCPD材料

3.5 灼烧残貌分析

3.7 PDCPD材料热重分析（Tg）

3.8 PDCPD材料动态热机械分析（DMA）

第4章 结论与创新

4.1 实验结论

4.2 创新点

参考文献

缩略语词汇表

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果