磷氮溴复合阻燃剂制备及阻燃PP复合材料的研究

摘要

随着人们科技水平不断的提高，各式各样的高分子材料得到开发及广泛的运用于社会的各个领域，但是它的易燃性一直成为其在使用过程中所不可避免的诟病，而且在其燃烧过程中可能释放出大量的烟雾和有毒气体。但是由于高分子材料的优越性能，人们在使用同时，想尽一切方法去降低高分子材料的易燃性，如向材料中添加填充物，改变材料的组成和结构以及添加阻燃剂。其中这些方法发展到今天，添加阻燃剂相对来说具有较好的阻燃效果，成为了人们在改善高分子材料的阻燃性能时的首选。随着人们的环保意识不断的加强，对阻燃材料的高环保性能也不断提高，研究开发新型高效、环保、低毒型阻燃剂是阻燃剂发展主要方向，生产和使用安全、环保、耐用的阻燃复合材料是以后市场发展的必然趋势。
　　 本文通过运用MHB（氢溴酸三聚氰胺），APP（聚磷酸铵），阻燃增效协同剂（联枯）三种物质复配成一种包含磷、氮、溴三种元素的阻燃剂，并通过把不同复配比例的阻燃剂添加到PP中并分别测试它的阻燃效果及该阻燃剂对PP力学性能的影响，从而分析测试结果得出其最佳复配比MHB(氢溴酸三聚氰胺)∶APP（聚磷酸铵）∶阻燃增效协同剂（2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷）为10∶10∶1。同时把最佳复配比的磷氮溴复合阻燃剂按不同的质量比添加到PP当中得出一系列的阻燃PP材料，通过考察该材料阻燃性能、力学性能、熔融指数、发烟量的变化对自制磷氮溴复合阻燃剂的阻燃效果进行了研究，找到一个可供参考的添加量为2wt％。
　　 对比研究了阻燃剂聚磷酸铵(APP)、十溴二苯乙烷(DBDPE)及自制阻燃剂所制备的阻燃PP/滑石粉复合材料的阻燃性能和综合力学性能，其综合力学性能很接近，在阻燃性能中只有DBDPE未能达到V-1的阻燃效果，其中添加APP和自制阻燃剂的阻燃复合材料都能达到V-1阻燃效果，而且添加自制阻燃剂的复合材料的氧指数(LOI)值能达到30.8。通过紫外光加速老化的测试并对老化前后其材料力学性能的测试得出不同阻燃剂抗紫外老化性能顺序是APP＜DBDPE＜自制阻燃剂，经过在温度为80℃，湿度为75％恒温恒湿箱测试通过计算其测试前后质量损失率得出其耐析出性能，不同阻燃剂的耐析出顺序是DBDPE＜APP＜自制阻燃剂。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 聚合物的燃烧及阻燃机理

1．2．1 聚合物的燃烧及机理

1．2．2 聚合物的阻燃机理

1．3 阻燃剂的基本要求及分类

1．3．1 阻燃剂的基本要求

1．3．2 阻燃剂的分类

1．4 聚丙烯阻燃技术的研究进展

1．4．1 卤系阻燃聚丙烯

1．4．2 无机氢氧化物阻燃聚丙烯

1．4．3 膨胀型阻燃聚丙烯

1．4．4 其他阻燃技术

1．5 本论文的研究目的和内容

第二章 磷氮溴复合阻燃剂的制备

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 主要原料

2．2．2 实验仪器设备

2．2．3 试样的制备

2．2．4 测试与表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 磷氮溴复合阻燃剂的最佳复配比

2．3．2 阻燃PP力学性能测试

2．3．3 阻燃PP的阻燃性能测试

2．3．4 发烟量的测试

2．3．5 磷氮溴复合阻燃剂／PP材料的加工流动性测试

2．4 本章结论

第三章 阻燃聚丙烯／滑石粉复合材料的制备及性能

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验主要原料

3．2．2 实验仪器设备

3．2．3 试样的制备

3．2．3 测试与表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 不同阻燃PP／滑石粉复合材料的力学性能测试

3．3．2 不同阻燃PP／滑石粉复合材料的阻燃性能测试

3．3．3 不同阻燃PP／滑石粉复合材料的热分析

3．3．4 不同阻燃PP／滑石粉复合材料紫外光加速老化性能测试

3．3．5 紫外光加速老化测试前后阻燃PP／滑石粉复合材料体系的力学性能对比

3．3．6 添加不同阻燃剂的阻燃PP／滑石粉复合材料耐析出性能测试

3．4 本章结论

第四章 结论

致谢

参考文献

附录：硕士期间发表的论文