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《新型含磷POSS阻燃劑的合成及其應用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要雙馬來酰亞胺樹脂（BMI）是由聚酰亞胺樹脂派生出的一類樹脂體系，是以馬來酰亞胺為活性端基的雙官能團（活性雙鍵）化合物，是一種典型的熱固性樹脂，以其優(yōu)良的力學性能、突出的耐熱性、耐輻射性、阻燃性等優(yōu)點被廣泛應用于航空航天、電子電信、交通建筑等領域。隨著應用領域的拓展和探索研究的深入，應用環(huán)境變得越來越苛刻，也對BMI樹脂綜合性能提出了更加嚴峻的挑戰(zhàn)。BMI樹脂鏈中含有大量氮元素，燃燒過程中可產(chǎn)生大量不可燃氣體，使得BMI樹脂具有一定的阻燃性，但是仍然無法滿足應用需求，因此，尋求提高BMI樹脂阻燃性能行之有效的方法成為目前研究的熱點。
2、目前，磷系、硅系阻燃劑在聚合物阻燃改性方面應用最為廣泛，具有阻燃效率高、環(huán)境友好、低毒等優(yōu)點。并且，為了達到更好的阻燃效果常常使用多元素協(xié)同阻燃劑，特別是反應型協(xié)同阻燃劑，不僅可以充分發(fā)揮各阻燃元素阻燃作用，各阻燃元素間也存在協(xié)同阻燃效果；而且可參與樹脂固化反應，與樹脂基體具有良好的相容性。但當阻燃劑添加量較大時，往往使樹脂基體力學性能下降。石墨烯具有獨特的二維納米片層結構，以其改性聚合物基材可起到很好的增韌效果，并且石墨烯結構與燃燒炭層十分相似，燃燒過程中可很好的協(xié)同磷、硅阻燃元素促使均勻、致密隔氧隔熱炭層的形成，起到良好阻燃效果。但石
3、墨烯層間存在較強的范德華引力，在聚合物基體中易發(fā)生團聚現(xiàn)象，為了改善石墨烯與基體相容性，需對其進行表面修飾。本論文利用磷、硅阻燃元素以及石墨烯成炭劑間協(xié)同阻燃效應并針對BMI樹脂結構設計合成了兩種新型反應型協(xié)同阻燃劑P-POSS以及P-POSS/GO。以P-POSS改性BMI樹脂制備得到P-POSS/DBMI復合材料，并對復合材料固化過程、機械性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性能、耐濕熱性等進行了表征。實驗結果表明，在磷、硅和氮元素間協(xié)同阻燃作用下，P-POSS/DBMI復合材料垂直燃燒等級提高到V-0，LOI也提高到35.4；并且，由于交聯(lián)密度的提
4、高以及增韌微米級氣泡的作用，使得P-POSS/DBMI復合材料力學性能也有較大提高，但當P-POSS添加量較大時，P-POSS/DBMI韌性和強度仍顯不足。為了進一步提高P-POSS/DBMI復合材料韌性及阻燃性能，以P-POSS/GO配合4.0wt%P-POSS阻燃劑共同改性BMI樹脂（P-POSS/GO/DBMI），研究了不同添加量P-POSS/GO對復合材料機械性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性能、耐濕熱性的影響。實驗結果表明，在石墨烯以及多元素間協(xié)同阻燃作用下，P-POSS/GO/BMII西北工業(yè)大學碩士學位論文垂直燃燒等級可達到V-0，極限
5、氧指數(shù)提高到39.4；并且由于石墨烯納米片層的增韌作用以及對較大微米級氣泡的捕集散逸作用，0.8wt%P-POSS/GO/DBMI復合材料彎曲強度達到139.4MPa，沖擊強度達到23.0kJ/m。多種測試結果表明，2P-POSS/GO/DBMI具有更加優(yōu)異的力學性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性能，是一種綜合性能優(yōu)異的阻燃型復合材料。關鍵詞：雙馬來酰亞胺樹脂，協(xié)同阻燃劑，石墨烯，阻燃性能，力學性能本研究得到西北工業(yè)大學研究生創(chuàng)意創(chuàng)新種子基金（編號：Z2016167）資助。IIAbstractAbstractBismaleimide(BMI),asa
6、typicalthermalsettingresin,derivesfrompolyimideresinandterminateswithreactivemaleimideradical.Andbismaleimideiswidelyusedinthefieldsofaerospace,aviation,electronics,transportationandconstructionindustriesforitshighmechanicalproperties,outstandingthermalstability,goodradia
7、tionresistanceandflameretardancy.Butwiththeextensionofapplicationfieldsandthedevelopmentofexploration,theapplicationenvironmentofmaterialsisbecomingseverer.Therefore,theapplicationofBMIresinalsofacesgreatchanllenges.BMIresinpresentsalittleflameretardancyforthenitrogenelem
8、entinpolymerchains,whichcanproducemanynonflammablegases.Butitisnotenoughtomeettherequirementofpr
