磷氮膨胀型阻燃剂与聚苯醚协效阻燃聚苯乙烯的研究

摘要

聚苯乙烯(PS)是一种在生产和生活中常见的重要塑料，被广泛应用于汽车配件，包装材料、玩具、建材、电器、家居用品等。但是聚苯乙烯有一个致命的缺点而使其应用范围受到了很大限制，那就是它及其容易燃烧，在燃烧过程中伴随着烟雾和毒性气体的产生。因此为了保证PS应用领域中人们生命财产的安全，必须对PS进行阻燃处理。
　　 硅烷偶联剂可以作为改性剂来对粉体阻燃剂进行表面改性，通过改性的方法可以提高阻燃剂在PS基体中的分散性和相容性，这里采用的硅烷偶联剂是KH-550。通过湿法球磨对P-N膨胀型阻燃剂(IFR)粉体进行表面改性，并通过数据和图片分析讨论了改性对阻燃剂的影响。结论是:球磨改性可以细化阻燃剂的颗粒，使得其在PS基体中的分散性提高，并且阻燃剂的有机相容性也提高了。
　　 本文选用IFR和聚苯醚(PPO)作为复合阻燃体系复配阻燃PS，制得阻燃复合材料（IFR/PPO/PS）。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外测试仪(FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)、热重分析仪(TGA)和极限氧指数仪(LOI)分别对阻燃复合材料的各方面性能进行表征和性能测试。
　　 研究结果表明:PPO和IFR的复配使用可以有效地提高复合材料的阻燃性能。添加了40％ IFR和20％ PPO的复合材料极限氧指数达到30.2％。添加的阻燃剂能够很明显的提高复合材料炭化层形成能力。此外，碳质泡沫层隔热效果好，阻燃和抑烟效果明显。因此，PPO和IFR的组合表现出协同阻燃作用。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 阻燃高分子材料

1．1．1 阻燃高分子材料的早期发展

1．1．2 常见的阻燃高分子材料

1．2 阻燃剂

1．2．1 常见阻燃剂的种类

1．2．2 阻燃剂的发展现状

1．2．3 阻燃剂的开发动向

1．3 阻燃聚苯乙烯

1．3．1 聚苯乙烯简介

1．3．2 聚苯乙烯的阻燃处理

1．3．3 阻燃机理

1．4 阻燃剂改性处理

1．4．1 阻燃剂改性处理的目的

1．4．2 常用的阻燃剂改性剂

1．4．3 硅烷偶联剂的改性机理

1．5 本论文的立题以及主要研究内容

1．5．1 本论文立题的目的及意义

1．5．2 本论文的研究内容

参考文献

第二章 P-N膨胀型阻燃剂球磨改性处理

2．1 实验部分

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验和检测仪器

2．1．3 实验过程

2．2 实验结果

2．2．1 FTIR分析

2．2．2 XRD分析

2．2．3 TGA分析

2．2．4 SEM分析

2．2．5 分散性实验

2．3 KH-550改性IFR机理分析

2．4 本章小结

参考文献

第三章 阻燃聚苯乙烯复合材料的合成及性能研究

3．1 实验部分

3．1．1 实验原料

3．1．2 实验过程

3．1．3 材料制备与测试表征

3．2 结果与讨论

3．2．1 阻燃性能测试

3．3．2 锥形量热测试

3．2．3 XRD分析

3．2．4 TGA分析

3．3 本章小结

参考文献

第四章 体系协同阻燃机理探讨

4．1 测试表征方法

4．1．1 热重测试

4．1．2 XRD测试

4．1．3 FTIR测试

4．1．4 XPS测试

4．1．5 SEM测试

4．2 结果与讨论

4．2．1 复合材料热重分析

4．2．2 残炭的XRD分析

4．2．3 残炭的FTIR分析

4．2．4 残炭的XPS分析

4．2．5 残炭的SEM分析

4．3 本章小结

参考文献

第五章 结论

论文发表情况

致谢