不同结构的双环笼状含磷阻燃剂的合成及其在聚丙烯阻燃改性中的应用

摘要

聚丙烯(PP)是全球产量最大的树脂之一，具有生产成本低，综合力学性能好，无毒、质轻、耐腐蚀、电气性能好、易加工、易于回收等诸多优点，被广泛用于包装、纺织品、建材、汽车、电子/电气、办公用品及日用品领域。但是聚丙烯氧指数低，极易燃烧，这在一些领域限制了它的发展。 膨胀型阻燃剂(IFR)是一种以磷氮碳为主要成分的

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第一章绪论

1.1引言

1.2高聚物的燃烧与阻燃理论

1.2.1高聚物的燃烧机理

1.2.2高聚物的阻燃理论

1.3阻燃剂与环境问题

1.4聚丙烯阻燃研究进展

1.4.1卤系阻燃剂

1.4.2无机阻燃剂

1.4.3膨胀型阻燃剂

1.4.4协同阻燃技术

1.5本课题的意义和创新点

第二章新型含磷双环笼状苯基膦酸酯阻燃剂的合成及应用

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1主要原料

2.2.2 1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷(PEPA)的合成

2.2.3二(1-氧代-4-亚甲氧基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷)苯基膦酸酯(BCPPO)的合成

2.2.4阻燃聚丙烯及其残炭的制备

2.2.5结构表征与测试

2.3结果与讨论

2.3.1 PEPA合成条件的研究及结构表征

2.3.2 BCPPO合成条件的研究及结构表征

2.3.4阻燃性能测试

2.3.5热性能分析

2.3.6阻燃机理研究

2.4小结

第三章新型含磷双环笼状硫代苯基膦酸酯阻燃剂的合成及应用

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1主要原料

3.2.2硫代苯膦酰二氯的合成(PPTD)

3.2.3二(1-氧代-4-亚甲氧基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷)硫代苯基膦酸酯(BCPPS)的合成

3.2.4阻燃聚丙烯及其残炭的制备

3.2.5结构表征与测试

3.3结果与讨论

3.3.1硫代苯膦酰二氯的合成及表征

3.3.2 BCPPS合成条件的研究及结构表征

3.3.3阻燃性能测试

3.3.4热性能分析

3.3.5阻燃机理研究

3.4小结

第四章含磷双环笼状苯氧基磷酸酯阻燃剂的合成及应用

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1主要原料

4.2.2苯氧基磷酰二氯的合成(PDCP)

4.2.3二(1-氧代-4-亚甲氧基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷)苯氧基磷酸酯(BCPPOO)的合成

4.2.4阻燃聚丙烯的制备

4.2.5结构表征与测试

4.3结果与讨论

4.3.1苯氧基磷酰二氯的合成及表征

4.3.2 BCPPOO合成条件的研究及结构表征

4.3.3阻燃性能测试

4.3.4热氧化降解动力学研究

4.4小结

第五章三种双环笼状含磷阻燃剂对聚丙烯阻燃效果的比较

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1主要原料

5.2.2阻燃聚丙烯及残炭的制备

5.2.3性能测试

5.3结果与讨论

5.3.1三种含双环笼状阻燃剂阻燃性能的比较

5.3.2阻燃性能差别的原因

5.4小结

第六章协效剂与膨胀型阻燃剂的协同阻燃作用研究

6.1引言

6.2实验部分

6.2.1主要原料

6.2.2阻燃聚丙烯及残炭的制备

6.2.3性能测试

6.3结果与讨论

6.3.1硼酸与膨胀型阻燃剂的协同作用对聚丙烯的阻燃性能的影响

6.3.2氧化锌与膨胀型阻燃剂的协同作用对聚丙烯的阻燃性能的影响

6.3.3醋酸镍与膨胀型阻燃剂的协同作用对聚丙烯的阻燃性能的影响

6.3.4可能机理初步探讨

6.4小结

第七章流变性能与力学性能研究

7.1引言

7.2实验部分

7.2.1主要原料

7.2.2阻燃聚丙烯的制备

7.2.3流变性能测试

7.2.4 XRD分析

7.2.5力学性能测试

7.3结果与讨论

7.3.1流变性能研究

7.3.2纯PP及阻燃PP的XRD分析

7.3.3力学性能研究

7.4小结

结束语

参考文献

在读期间科研成果简介

致谢