DOPO衍生物阻燃剂对PA66的阻燃改性及性能研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zht336
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
尼龙(PA)又称聚酰胺,主要有PA6和PA66两种。聚酰胺材料因为其优异的机械强度、良好的耐热性使得聚酰胺在电子通讯、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用空间。作为常用的热塑性塑料之一,PA存在着易燃且燃烧时会产生大量可燃熔滴等问题,可燃熔滴会进一步导致火灾危害的扩大,导致PA在某些应用领域可能存在着导致火灾的安全隐患。目前应用于PA66的阻燃剂多为磷—氮系阻燃剂,但这些阻燃剂大多数阻燃效率不高,大量添加该阻燃剂,会使得材料的力学性能受到极大的负面影响。为了简便、高效的制备阻燃尼龙66,本文首先采用水浴加热方式让1,6-己二胺(HMDA)与衣康酸(ITA)反应生成HMDA-ITA,然后再加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)反应生成[(6-氧代-6H-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸-己二胺(DDP-HMDA),最后加入氢氧化钙(Ca(OH)2)或氢氧化镁(Mg(OH)2),制备得到两种新型DOPO衍生物阻燃剂。将新型DOPO衍生物含Mg和新型DOPO衍生物含Ca分别命名为DOPO衍生物1和DOPO衍生物2。进一步采用双螺杆挤出机分别将两种阻燃剂以共混的方式添加进尼龙66,制备得到了DOPO衍生物1/PA66复合材料和DOPO衍生物2/PA66复合材料。在保证其他反应条件不变的前提下,考察反应温度以及氢氧化钙或氢氧化镁添加量对DOPO衍生物1产率的影响和DOPO衍生物2产率的影响,得到了新型DOPO衍生物阻燃剂1和DOPO衍生物阻燃剂2的最佳反应条件。借助傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、热重分析仪(TGA)、裂解气质联用(py-GC/MS)等手段分别研究两种DOPO衍生物阻燃剂的微观形貌及元素分布、热稳定性以及阻燃机理等。采用热重分析仪、极限氧指数仪、垂直燃烧仪对两种阻燃PA66复合材料的热稳定性及阻燃性能进行表征。采用锥形量热仪对两种复合材料的阻燃机理进行表征。借助场发射扫描电镜等手段对燃烧后的两种复合材料进行了残炭机理的研究。借助双毛细管流变仪对两种复合材料的加工性能进行表征。具体研究结果如下:(1)采用三步加料、一锅法,成功制备出了两种DOPO衍生物阻燃剂,两种DOPO衍生物的最佳反应条件如下:金属氢氧化物与其他反应物的摩尔比为1∶1.5,反应温度为85 oC。两种DOPO衍生物都有良好的热稳定,初始分解温度大于290 oC,可以作为添加剂用于阻燃PA66的共混改性处理。(2)两种DOPO衍生物阻燃剂兼具有气相和凝聚相的阻燃作用,可能的阻燃机理如下:一方面,PO·可以在气相中发挥捕获自由基作用,使得燃烧反应速率减缓或停止;另一方面,DOPO衍生物能够促进成炭,在凝聚相发挥阻燃作用,有利于在燃烧物表面形成致密炭层,使得内外热量交换和可燃气体向外表面逃逸受到阻碍。(3)热重分析结果表明,两种DOPO衍生物都能在一定程度上提升PA66复合材料的热稳定性,具体表现在对应PA66的热降解峰值温度减小,在650 oC下PA66的残炭量增加。当DOPO衍生物1质量含量为14%,DOPO衍生物1/PA66复合材料的LOI值为27.1%,UL-94等级达到V-0级;当DOPO衍生物2质量含量为10%时,DOPO衍生物2/PA66复合材料的LOI值为27.5%,UL-94等级也能达到V-0级。无论是DOPO衍生物1还是DOPO衍生物2,两种阻燃剂作为添加剂以共混的形式对PA66进行阻燃改性都达到了预期的阻燃效果。DOPO衍生物2的含磷量更高,其阻燃效率高于DOPO衍生物1。相较于DOPO衍生物1,DOPO衍生物2作为阻燃改性PA66的阻燃剂达到预期的阻燃效果,所需添加量会更少一些。(4)锥形量热的结果表明,两种阻燃PA66复合材料的热释放速率和总热释放量均有下降。但两种DOPO衍生物阻燃剂的添加都会对PA66基体材料本身的力学性能和加工性能上在一定程度上造成不利影响,主要体现在拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、剪切粘度等的下降以及复合材料的非牛顿指数上升。DOPO衍生物2达到难燃材料标准所需的添加量更小,选用阻燃效率更高的DOPO衍生物2作为添加剂,对复合材料力学性能及加工性能造成不利影响更小。
其他文献
目的 探讨原发性肺淋巴上皮瘤样癌的临床特征、治疗及预后。方法 回顾性分析2015年1月至2019年12月在复旦大学附属中山医院厦门医院及复旦大学附属中山医院诊治的39例原发性肺淋巴上皮瘤样癌患者的临床资料,并进行总结。结果 19例(48.7%)患者体检时发现肿瘤,症状无特异性。83.9%(26/31)患者程序性死亡配体1(PD-L1)阳性,97.2%(35/36)患者EB病毒编码的小RNA(Eps
传统的动车组电力制动气阀强振动特性研究,采用海量振动样本特征数据聚类分析方法进行诊断与决策,受到振动数据样本采集和环境的特征的限制,振动特性分析具有不确定性,对强振动下的故障状态分类不准。提出一种基于经验模态分解下谱特征提取的动车组电力制动气阀强振动特性分析方法。首先分析动车组电力制动气阀强振动模式下的工作性能,采集得到强振动信号并进行特征分析和处理,基于经验模态分解方法进行强振动信号的谱特征提取
慢性偏头痛是常见的神经系统疾病之一,影响全球1.7%~4.0%的人口。慢性偏头痛患者常合并睡眠障碍,两者之间关系错综复杂,降低了患者的生活质量,增加了致残性。本文对慢性偏头痛和不同形式的睡眠障碍之间的关系及治疗方法研究进展进行综述。
肾纤维化是各种慢性肾脏病进展至终末期肾衰竭不可避免的共同病理过程,严重危害着人类健康。大量研究证实TGF-β1/SMAD信号通路在肾纤维化的发展中发挥着重要作用。中医药在防治肾纤维化方面具有独特优势和良好前景,其中有不少可靶向调节TGF-β1/SMAD信号通路的单味中药及其有效成分或其复方。本文就TGF-β1/SMAD信号通路在慢性肾脏病肾纤维化中的作用以及近年来中医药靶向TGF-β1/SMAD信
偏头痛和睡眠障碍均为临床常见疾病,二者存在复杂的双向关系,睡眠障碍可诱发偏头痛发作,偏头痛发作又可引起或加重睡眠障碍。偏头痛还与多种睡眠障碍长期共病。本文综述偏头痛与睡眠障碍的共病关系及其发病机制。
民以食为天,食以安为先。消费者对食品安全要求的提高,政府监管力度的加强,对企业提出了更高要求。为确保食品安全,提升品牌形象,食品生产企业运用HACCP原理搭建食品安全管理体系的主导思想是以预防为主,强化过程控制,在原有管理框架基础上,利用现有资源,整合形成质量和食品安全管理体系,搭建食品安全管理平台,从而有效地利用现有资源对各种危害实施有效控制,最大限度地降低风险。
采用回顾性分析法,对2019年1月~2021年12月儿科门诊投诉进行统计分析。2019年~2021年儿科门诊投诉率呈现先下降后缓慢上升趋势,由2019年7.75/万降至2020年6.22/万,到2021年又上升为6.34/万。儿科门诊投诉例数与其门诊量呈正相关(r=0.568 8,P<0.001)。282例投诉中,医生少、患者原因及候诊时间长是主要投诉点。对工作态度问题的投诉中,医生是主要被投诉人
乡村振兴战略是全面建设社会主义现代化国家的重大历史任务,是新时代“三农”工作的总抓手。乡镇干部是党在农村基层执政的中坚力量,是密切联系群众的桥梁纽带,是落实乡村振兴战略各项任务的重要依靠力量。加强乡镇干部队伍能力建设,对准确理解乡村振兴战略规划、精准落实乡村振兴战略任务、实现乡村振兴战略目标具有重要意义。
针对表皮生长因子受体(EGFR)的靶向药物明显改善了非小细胞肺癌的预后,提示明确EGFR状态至关重要。18F-FDG PET/CT以无创性的双模态显像方式,在EGFR状态预测中表现出独特优势,本文对18F-FDG PET/CT预测非小细胞肺癌EGFR基因突变的研究进展进行综述。