含磷腈衍生物弹性体阻燃材料的制备及其结构与性能研究

摘要

磷腈化合物是一类主链由磷原子和氮原子交替排列而成，磷氮的骨架结构和连接在磷原子上的有机侧基赋予了磷腈化合物独特的物理性能和化学性能，因此将成为最具潜力的一类材料。磷腈中含有的磷氮元素在燃烧时，有协同阻燃效应，可对基体有保护作用。侧基中引入苯环和氟元素可以大大提高耐热性能，也因此多被应用于军用阻燃材料中。
　　 本文分别探索了一步法和溶液法合成聚二氯磷腈，但由于一步法合成的产物所含杂质较多，使提纯过程变得困难。因此，我们选用溶液法制备聚二氯磷腈。我们分别以乙醇钠、苯酚钠、三氟乙醇钠、八氟戊醇钠、邻烯丙基苯酚钠为亲核试剂，亲核取代制备了全取代和共取代磷腈化合物。通过红外和核磁表征其结构，凝胶渗透色谱法测试其分子量，热失重分析仪、差示扫描量热法对其热性能进行测试，通过万能拉伸测试仪和动态热机械分析仪对其力学性能进行测试。此外，我们还对产物的疏水性能和阻燃性能进行了测试。结果表明:经交联剂引发，三氟乙氧基、八氟乙氧基共取代聚磷腈因含有较少的活泼氢而不易交联。含有活泼氢的氟代烷氧基聚磷腈可以交联，交联后耐热性有所提高而且具有很好的阻燃性，但是力学性能较差。我们也尝试选用含有乙氧基的氟代烷氧基添加到三元乙丙橡胶中，添加量为30％时弹性体的阻燃性有所改善。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 磷腈概述

1．2 聚磷腈的合成

1．3 取代反应

1．4 聚磷腈性能及应用

1．5 磷腈阻燃材料

1．6 本课题研究内容及意义

第二章 一步法合成芳氧基聚磷腈及其性能研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验原料及仪器

2．2．2 原料的预处理

2．2．3 聚磷腈的合成

2．2．4 产物表征与测试

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 一步法合成聚二氯磷腈合成的影响因素

2．3．2 乙氧基全取代聚磷腈与苯氧基全取代聚磷腈

2．3．3 乙氧基苯氧基混合取代聚磷腈

2．4 本章小结

第三章 溶液聚合法制备氟代烷氧基聚磷腈及其性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验原料和仪器

3．2．2 原料预处理

3．2．3 聚磷腈的合成

3．2．4 产物表征及测试

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 反应时间对溶液开环法合成聚二氯磷腈的影响

3．3．2 三氟乙氧基、八氟戊氧基全取代的聚磷腈

3．3．3 三氟乙氧基八氟戊氧基混合取代聚磷腈

3．4 本章小结

第四章 交联型氟代烷氧基聚磷腈弹性体的制备及其性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验原料和仪器

4．2．2 原料预处理

4．2．3 聚磷腈的合成

4．2．4 产物表征及测试

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 乙氧基、三氟乙氧基、八氟戊氧基混合取代聚磷腈及烯丙基苯氧基、三氟乙氧基、八氟戊氧基混合取代聚磷腈

4．3．2 乙氧基、三氟乙氧基、八氟戊氧基混合取代聚磷腈／EPDM混合弹性体的制备及其性能研究

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

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