无卤阻燃剂的制备及在PA6、PP中的应用

摘要

本文主要研究了三种无卤阻燃剂的制备及其在高分子材料中的应用。红磷和氢氧化铝(ATH)两种阻燃剂的改性采用原位聚合法，使其表面包覆一层有机高分子，一方面增加其与高聚物的相容性，另一方面增加其稳定性，同时分析了pH对包覆效果的影响。另外一种阻燃剂层状双氢氧化镁铝(LDHs)的改性，通过阴离子交换，插入层间提高亲油性和热稳定性，通过反滴一步法制备出亲油的层状双氢氧化镁铝；分析反应时间、助插层剂的加入、插层剂的量对改性产物的影响。
　　 针对制备得到的阻燃剂，分别采用XRD、FT-IR、SEM、TEM等测试手段观察其形貌和结构，通过TG、DSC检测其热稳定性能，接触角定性测试其亲油性。通过这些测试能全面的得出改性效果的好坏。
　　 三种阻燃剂应用于聚己内酰胺(PA6)、聚丙烯(PP)中。首先分析单组份阻燃剂应用于聚合物中的效果，再采用正交法多组分复配阻燃。无机填料类阻燃剂氢氧化铝和层状双氢氧化镁铝改性后与聚合物的相容性变好，抑烟效果较好。微胶囊红磷(MRP)的阻燃效率较高，加入20 phr就能使PA6达到UL94V-0级，但是有较大的黑烟。通过复配采用PA6∶MRP∶LDHs∶ATH=100∶10∶5∶30，冲击强度达到4.85KJ/m2，提高了19.5％；LOI为28.5％，达到UL94V-0(3.2 mm)。PP∶MRP∶LDHs∶ATH=100∶10∶5∶30，弯曲强度提高了12.3％，LOI为27.0％，达到UL94V-1(3.2 mm)。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2高聚物的燃烧机理

1.3金属氢氧化物在聚合物中的阻燃应用

1.3.1氢氧化铝(ATH)

1.3.2层状双氢氧化物(LDHs)

1.4微胶囊红磷在聚合物中的阻燃应用

1.4.1 红磷

1.4.2微胶囊红磷的制备方法

1.4.3微胶囊红磷的发展趋势

1.5本论文课题的提出及主要研究内容

1.5.1研究课题的提出

1.5.2主要研究内容

第2章无卤阻燃剂的制备与表征

2.1微胶囊红磷的制备与表征

2.1.1实验部分

2.1.2结果与讨论

2.2层状双氢氧化镁铝的制备、改性及表征

2.2.1实验部分

2.2.2结果与讨论

2.3氢氧化铝的改性与表征

2.3.1实验部分

2.3.2结果与讨论

2.4本章小结

第3章无卤阻燃剂在PA6中的应用

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1药品与仪器

3.2.2无卤阻燃剂/PA6复合材料的制备

3.2.3仪器与测试方法

3.3结果与讨论

3.3.1燃烧性能分析

3.3.2热稳定性分析

3.3.3形貌与结构分析

3.3.4力学性能分析

3.4本章小结

第4章无卤阻燃剂在PP中的应用

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1药品及仪器

4.2.2无卤阻燃剂/PP复合材料的制备

4.2.3仪器与测试方法

4.3结果与讨论

4.3.1燃烧性能分析

4.3.2热稳定性分析

4.3.3形貌与结构分析

4.3.4力学性能分析

4.4本章小结

第5章结论

5.1本文主要结论

5.2本文特色

5.3尚待进一步研究的问题

致 谢

参考文献