資源描述：
《無鹵阻燃抗靜電聚碳酸酯材料的制備與性能研究》由會(huì)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、華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文無鹵阻燃抗靜電聚碳酸酯材料的制備與性能研究姓名：傅軼申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：趙建青20090401捅要聚碳酸酯(PC)具有突出的抗沖性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，是一種具有優(yōu)良綜合性能的熱塑性工程塑料，廣泛應(yīng)用于電子、電器和汽車等眾多領(lǐng)域。但PC的燃燒性和絕緣性限制了其進(jìn)一步推廣應(yīng)用，尤其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用還會(huì)帶來很大的安全隱患。通過阻燃和抗靜電改性可以使PC材料具備一定的阻燃和抗靜電能力。目前的研究集中在對PC進(jìn)行或阻燃或抗靜電的改性，較少涉及同時(shí)具備阻燃抗靜電性能PC材料的改性研究。傳統(tǒng)的阻燃劑和抗靜電劑在使PC獲得阻燃性和抗靜電性的同時(shí)，會(huì)造
2、成材料力學(xué)性能的下降，尤其影響PC的優(yōu)異抗沖性能。因此，有必要研究如何獲得具有高抗沖性能的無鹵阻燃PC或抗靜電PC材料，以及具有較優(yōu)異力學(xué)性能的無鹵阻燃抗靜電PC材料。借鑒傳統(tǒng)的PC阻燃改性經(jīng)驗(yàn)，以及核殼結(jié)構(gòu)丙烯酸酯作為PC增韌劑的成熟應(yīng)用，本論文制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的硅丙共聚物阻燃劑，系統(tǒng)研究高抗沖無鹵阻燃PC材料、高抗沖抗靜電PC材料以及無鹵阻燃抗靜電PC材料的制備方法、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、阻燃機(jī)理和添加劑的相互影響。將二苯砜磺酸鉀(KSS)、溴化聚碳酸酯(BPC)和聚四氟乙烯(PTFE)三種阻燃劑復(fù)配阻燃PC，總用量為0．7wt％時(shí)，復(fù)合體系達(dá)到1．6ram的UL94V-0阻燃
3、等級，LOI達(dá)到38．3％，缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到72．XkJ／m2。TGA、CONE和炭層SEM測試表明KSS與BPC復(fù)配能夠加快PC的熱氧分解速率，促進(jìn)燃燒過程中致密炭層的形成。通過種子乳液聚合，以苯基三乙氧基硅烷(PTES)為主要硅烷單體，先與八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、丫．甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MATS)進(jìn)行水解共縮聚反應(yīng)合成聚硅氧烷核乳液，再分別與丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚，制得具有核殼結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷．丙烯酸酯共聚物(簡稱硅丙共聚物)?？刂聘鞑椒磻?yīng)時(shí)間為4小時(shí)，采用半連續(xù)的加料方式，控制硅、丙單體摩爾比為6：4，BA、MMA單體摩爾比為5：5
4、，獲得最佳使用性能的核殼結(jié)構(gòu)硅丙共聚物，采用FTIR和TGA對產(chǎn)物進(jìn)行了表征和熱性能分析。將制備的硅丙共聚物與KSS和P'I'FE復(fù)配用于PC的阻燃改性，阻燃劑總用量為0．5wt％時(shí)，復(fù)合體系達(dá)到1．6mm的UL94V-0阻燃等級，LOX達(dá)到38．5％，缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到87．1kJ／m2，幾乎未影響純PC的抗沖性能。SEM圖顯示復(fù)配阻燃劑體系與PC基體相容性良好，由多重銀紋引發(fā)的空穴，能夠耗散沖擊能，表現(xiàn)出韌性斷裂特征。TGA和DTG測試表明硅丙共聚物在燃燒時(shí)向基材表面遷移，加速PC的熱降解，催化形成致密炭層。通過PC／(SEBS+CB)母粒兩步法加工方式，先將導(dǎo)電炭黑(CB30
5、00)與SEBS共混，再與PC共混，獲得的復(fù)合物導(dǎo)電滲濾閾值低至2．1wt％，當(dāng)PC／SEBS／CB合金體系組成為8@20／3．5時(shí)，復(fù)合物缺VI沖擊強(qiáng)度達(dá)到63．0kJ／m2，體積電阻率達(dá)到1．3x107Q’cnl。SEM分析表明采用合金體系，以及PC／(SEBS+CB)母粒兩步法的加工方式，使得CB實(shí)現(xiàn)非均勻分布。在PC／sEBs／CB(85／l5／2．5)合金體系中，采用5wt％的間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)(RDP)、2wt％的紅磷(IU)、0．1wt％的KSS和0．3wt％的PTFE阻燃劑復(fù)配體系，復(fù)合物達(dá)到1．6mm的UL94V-0阻燃等級，體積電阻率為1．1x107f
6、2‘cm，缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到26．0kJ／m2。采用TGA分析了阻燃劑與抗靜電劑之間的相互影響，結(jié)果表明CB促進(jìn)合金體系的燃燒，RDP能夠潤濕CB，促進(jìn)CB在復(fù)合物基體中的分布和分散。炭層SEM和TGA．FTIR的研究表明具有較強(qiáng)凝聚相阻燃能力的紅磷阻燃劑更適合于PC阻燃抗靜電體系。關(guān)鍵詞：聚碳酸酯；阻燃；抗靜電；聚硅氧烷．丙烯酸酯共聚物；炭黑；阻燃抗靜電IIABSTRACTDuetoexcellentimpactstrength，thermalpropertyanddimensionalstability,bisphenolApolycarbonate(PC)hasbeencom
7、monlyusedasengineeringplasticsinawidelyvarietyofapplicationsincludingelectric，electronicappliances，automobileandSOon．TheflammabilityandelectricalinsulationofPCmaycaBsethehiddendangerinsomekindsofapplicationswhichrestrictthefurtheruseofPCinawi
