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《無鹵磷氮單組分膨脹型阻燃劑的合成及其在pbt樹脂中的應(yīng)用》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要阻燃劑是指能夠提高易燃或可燃物的難燃性、白熄性或消煙性的功能化助劑,是精細(xì)化工產(chǎn)品和合成材料的主要助劑之一,對于防止火災(zāi)及保障人類社會安全至關(guān)重要,阻燃劑在聚合物助劑中的消費(fèi)量居第二位。但隨著現(xiàn)代社會對環(huán)保要求的不斷提高,發(fā)展高效、無毒的聚合物阻燃劑己成為大勢所趨。據(jù)此,本論文從分子設(shè)計和合成入手,在傳統(tǒng)的無鹵多組分膨脹型阻燃劑基礎(chǔ)上,采用化學(xué)反應(yīng)結(jié)合多種阻燃官能團(tuán)于單分子阻燃劑中,得到單組分膨脹型阻燃劑。將所得新型阻燃劑應(yīng)用于聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中,研究膨脹阻燃作用對PBT的阻燃性、熱性能和成炭熱化學(xué)的影響,并最終
2、初步了解其阻燃作用機(jī)理。利用三氯氧磷、季戊四醇(PER)和4,4’_二氨基二苯基甲烷(DDM)合成無鹵膨脹型阻燃劑的中間體(PEEA)及其最終產(chǎn)物(P—NIFR),利用FFIR、NMR等方法表征了它們的分子結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)P—NIFR中結(jié)合了磷、氮等具有膨脹阻燃效果的組分,是一種單分子的膨脹型阻燃劑。分別用PEPA/Z聚氰胺氰脲酸酯(MC)和P-NIFR阻燃PBT,利用熱重分析(TGA)、示差掃描量熟(DSC)、動態(tài)紅外光譜分析(in—situFr瓜)以及力學(xué)、UL94垂直燃燒測試等方法研究了阻燃共混體系的相結(jié)構(gòu)和阻燃性能,并分析其燃燒過程中的成炭化學(xué)和阻
3、燃機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PEPA/MC協(xié)同阻燃體系和P.NIFR阻燃體系與PBT基體樹脂均有很好的相容性,其拉伸和缺El沖擊強(qiáng)度相比于澳類阻燃體系均有大幅度提高。由TGA、DTG曲線發(fā)現(xiàn)P.NIFR阻燃的PBT樹脂具有很好的成炭效果,在500。C時其實(shí)際炭殘留量比理論值大2倍以上,并且成炭速率大大提高。應(yīng)用動態(tài)紅外光譜分析阻燃PBT在高溫時的成炭化學(xué)發(fā)現(xiàn)其膨脹阻燃過程與熱失重分析相吻合,同時在高溫過程由于P—NIFR中DDM基團(tuán)的存在有利于發(fā)生酯間氨解和偶氮化交聯(lián)作用,提高成炭效果及炭層作用。可以說正是由于新型的單分子膨脹型阻燃劑P—NIFR中各阻燃要
4、素間的良好的熱性能匹配和組分匹配,才使得該無鹵膨脹阻燃劑取得出色的阻燃效果。冀.
5、翰j無鹵磷一氮阻燃劑;單分子膨脹阻燃劑;成炭劑;熱穩(wěn)定性;聚對苯二甲酸丁二醇酯浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractFlameretardantisakindoffunctionalagentthatcouldimprovethenonflammabilityandself-extinguishingofthecombustiblematerials.Itisoneofimportantfinechemicalswhichisusedincompositematerial
6、s,itisalsoveryimportantforpreventingthefirehazardandprotectingthesafetyofhumanbeing.Asthedevelopmentofthesociety,researchanddevelophighefficient,nontoxichalogen-freeflameretardantsisthetendency.Thereby,basedonmoleculedesignsandsynthesizes,anovelintumescentflameretardantwasprepa
7、redbyusingchemicalreactiontocombinethethreefunctionalelementsoftheintumescentflame—retardedsysteminasinglemolecule.Thenthenovelflameretardantwasaddedintopoly(butyleneterephthalate)口BT),theintumescentflame-retardaney,thermalbehaviorsandchar—formingchemistryoftheflameretardedPBTr
8、esinwerestudied.Theflame-retardedmechanismofsinglemoleculeintumescentflameretardantwaspreliminarystudiedandCOnflrmed.ThenovelphosphOlllS—nitrogencontainingintumescentflameretardant(P.NIFR)anditsintermediate(PEPA)werepreparedviathereactionbetweenpentaerythritol(PER),phosphorusox
9、ychlorideand4.4’-diaminodiphenylmethane(DDM)bythreeste