聚磷酸铵/层状双金属氢氧化物协效阻燃环氧树脂的研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ggb1977
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
环氧树脂(EP)是日常生活中常见的实用热固型塑料,其具备良好电传导性、机械性能和高粘度等性能,被广泛用于机械制造、航空航天、风力发电、涂料、灌封材料和复合材料等领域。然而纯环氧树脂在空气中极易燃烧,并伴有大量黑烟和有毒气体释放,严重危害人体健康,限制了其在许多领域中的应用。为了解决这一问题,人们对EP的阻燃化改性进行了研究,其中磷系阻燃剂由于具有环保、无二次危害等特点,成为了环氧树脂阻燃研究的热点。在现代应用中,聚磷酸铵(APP)是一种强效的无机磷阻燃剂,具有磷、氮含量高,分解温度高,成本低等优点。然而,APP应用时存在以下问题:(1)APP应用于阻燃EP时,由于只能作为酸源和部分气源使用,阻燃效率偏低;(2)与聚合物兼容性差,严重损害了聚合物基体的机械性能和加工性能。因此,添加其它协效阻燃从而提高APP的阻燃的效率和加工的性能成为了研究的热点。本文通过合成锌铁双金属层状氢氧化物(Zn-Fe-LDH),以及用硼元素改性的Zn-Fe-B-LDH分别与APP进行复配进而合成阻燃EP复合材料。同时对复合EP材料的阻燃效能、燃烧行为和机械性能进行研究。本论文取得的主要成果如下:(1)以硝酸铁和硝酸锌为原料制备了Zn-Fe-LDH,并通过XRD、SEM以及EDX等一系列材料对其结构进行了表征。然后将Zn-Fe-LDH与APP复配,并将其应用到环氧树脂中,成功制备了复合材料(Zn-Fe-LDH+APP)/EP。通过LOI及UL-94表征复合材料的阻燃效能,测试表明:当Zn-Fe-LDH和APP的添加量为5 wt%时,LOI为28.6%,可通过UL-94 V-1等级。通过锥形量热测试探究了(Zn-Fe-LDH+APP)/EP的燃烧行为,结合测试中热释放速率(HRR)、总热释放(THR)、烟生成速率(SPR)、总烟生成(TSP)等相关数据,说明(Zn-Fe-LDH+APP)/EP具有良好的阻燃和抑烟性能:相比于5APP/EP,5(Zn-Fe-LDH+APP)/EP的PHRR值下降11.0%,FGR值从9.78 k W/(m2·s)降至8.61 k W/(m2·s),SPR峰值从0.29 m2·s-1降低至0.20 m2·s-1。机械性能测试表明,相比于5APP/EP,5(Zn-Fe-LDH+APP)/EP的拉伸强度和弯曲强度得到了明显的增强。(2)通过硼酸对Zn-Fe-LDH改性,成功制备了Zn-Fe-B-LDH,并将其与APP复配后应用于EP中,制备了(Zn-Fe-B-LDH+APP)/EP。LOI和UL-94测试表明,当Zn-Fe-B-LDH和APP的添加量为5 wt%,LOI为29.6%,UL-94可以通过V-1级。锥形量热结果表明:当Zn-Fe-B-LDH和APP的添加量为5 wt%,5(Zn-Fe-B-LDH+APP)/EP的PHRR和THR分别降至464.5 k W/m2和47.2 MJ/m2。相比于(Zn-Fe-LDH+APP)/EP,(Zn-Fe-B-LDH+APP)/EP具有更好的减热抑烟效率,能更好的保障火灾现场人员的逃离。力学性能结果表明,相比于(Zn-Fe-LDH+APP)/EP,(Zn-Fe-B-LDH+APP)/EP的力学性能未受到影响。
其他文献
伴随着人工智能的快速发展,结合深度学习的视觉SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与建图)技术成为了近年来的热点研究方向。视觉SLAM能够使移动平台在仅依靠视觉传感器的情况下,对周围未知场景实时地进行地图构建,是移动平台实现自主导航功能的关键技术。但由于环境中的移动物体、图像噪声等因素引起的场景复杂性,严重地影响了系统的定位与建图效果。因此,
学位
2011年,我国出现首只由上市公司与专业投资机构共同设立的并购基金。之后,越来越多的上市公司选择与专业投资机构合作投资设立并购基金。然而,这些并购基金大多没有实质性的
随着高速加工技术的快速发展,电主轴系统正逐渐向高速、自动化和绿色环保方向发展。高速大功率电主轴是高速加工机床的核心部件,动态性能的优劣直接决定了产品的加工质量,电主轴的结合面特性以及铣削过程中的发热对其动态性能有较大影响,从而影响加工质量与效率,因此需要对高速大功率电主轴动力学性能进行深入分析研究。本文以国内外最新的研究成果为基础,在国家自然科学基金支持下,建立了高速电主轴系统铣削模型,研究了主轴
学位
二氟甲基作为氢键给体和酰胺、醇、硫醇、异羟肟酸等官能团的生物等排体,广泛应用在药物分子中。含氟烷基自由基与π系统化合物的反应,使得自由基氟烷基化具有潜在广泛的应用
不确定信息的处理与知识挖掘的应用是人类生活中的重要组成部分,涉及到现实中的诸多问题。随着人类经济和社会的发展,事物本身的非单一性、复杂性及其模糊性随之增加,使得不
能源危机已经成为人类重要难题,对太阳能这类无污染的一次能源的利用已经成为发展趋势。而太阳光到达地球表面的太阳辐射能密度低,受季节、气候、时间及纬度等自然条件变化而变动,且具有稀薄、非连续和不稳定性等缺点,难以被现有的储存材料及装置直接吸收利用,因此需要额外光捕集和光热转换材料或者装置。近年来,人们对用于热能储存系统的相变材料使用越来越感兴趣,相变储存系统可以提供高储存容量和等温行为。但复合相变材料
学位
随着全球经济一体化和急剧变化的竞争环境,企业为保持自身竞争优势,不断谋求战略转型和业务升级,不少企业通过系列并购的方式进行企业战略扩张。成功的系列并购可凭借业务和
细菌是一种体形微小、结构简单并广泛存在于自然界的原核微生物。人类自诞生以来就一直跟细菌保持着密切的联系。一方面,细菌可以被人类所利用,构建各种工程菌用于食品生产、
阿拉善盟地处内蒙古自治区的最西部地区,生态环境较为恶劣,其植被覆盖程度虽然较低,但在抵御西伯利亚寒流和西北风沙入侵中的作用仍然不容小觑。由此,研究分析阿拉善高原植被
我国是一个人口大国,新时期,随着老年人口的增加,我国正逐步步入老龄化社会,老龄化虽然给我们社会后续的发展带来了一定的影响,例如:养老问题、老年人就医问题、社会劳动力减少等,但与此同时,我们也应当注意到老龄化为社会后续发展所带来的经济发展方向和巨大潜力。因此,以老龄化为背景的衣、食、住、行等消费品市场具有很大的发展潜力并且逐渐受到了社会各界的关注,而这其中,以出行为代表的老年人电动助力车也逐渐引发了
学位