(应用化学专业论文)几种新型磷氮阻燃环氧树脂的合成与性能研究.pdf_第1页
(应用化学专业论文)几种新型磷氮阻燃环氧树脂的合成与性能研究.pdf_第2页
(应用化学专业论文)几种新型磷氮阻燃环氧树脂的合成与性能研究.pdf_第3页
(应用化学专业论文)几种新型磷氮阻燃环氧树脂的合成与性能研究.pdf_第4页
(应用化学专业论文)几种新型磷氮阻燃环氧树脂的合成与性能研究.pdf_第5页
已阅读5页,还剩124页未读 继续免费阅读

(应用化学专业论文)几种新型磷氮阻燃环氧树脂的合成与性能研究.pdf.pdf 免费下载

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

博卜学侍论文 摘要 环氧树脂由于具有粘接强度高、电绝缘性能好、优良的耐化学腐蚀性和良好 的加工性能等,广泛应用在国民经济的各个领域,可用作涂覆材料、增强材料、 浇涛材料及胶粘剂等。但由于环氧树脂的易燃性使其应用受到限制,开发阻燃环 氧树脂成了环氧树脂的重要研究方向。磷、氮系阻燃环氧树脂由于具有无卤、低 烟、低毒、高阻燃效率等特性,且符合当今生态环境保护的要求,己越来越被国 际阻燃界广泛重视。本文在含磷、氮环氧固化物的合成与应用方面进行了深入的 研究和讨论。 本论文共分六个部分,内容包括:绪论;有机磷杂环化合物2 ( 5 ,5 - 二甲基- 4 一 苯基2 氧代1 ,3 ,2 一二氧磷杂环已烷膦酸酯基) 一对苯二酚( d p o d b ) 的合成、表征 及性能研究;含弓来酰亚胺环氧固化剂的合成与性能研究;含磷、氮自膨胀犁阻 燃环氧固化剂的合成与性能及热分解机理的研究;阻燃环氧树脂的热降解行为及 成炭机理研究;结论。 有机磷杂环化合物具有磷杂环的特殊的环状结构及较高的耐热稳定性、耐氧 化等特点,将其引入到环氧树脂分子骨架中可有效提高环氧固化物的耐热性和阻 燃性,因此合成反应型含磷杂环氧体系日益受到人们的重视。本论文从苯甲醛、 异丁醛、三氯化磷和对苯醌出发,首次合成了一种新型的有机磷杂环二元酚 d p o d b ,采用元素分析、红外光谱( f t i r ) 、1 h n m r 、”p n m r 及质谱法对d p o d b 的分子结构进行了表征;并用d p o d b 作为扩链剂合成了一种分子结构中含磷的 环氧树腊,采用元素分析、f t i r 和凝胶渗透色谱法( g p c ) 对树脂的结构和分子 量分布进行了表征。用热失重法( t g d t g ) 与示差扫描量热法( d s c ) 对相应环 氧固化物体系的热性能进行了研究。结果显示,该含磷固化体系具有较高的热分 解温度,热分解速率缓慢且分解温区很宽( 3 3 5 一- - 6 0 5 ) ;阻燃性能测试表明该含 磷化合物阻燃效率较高,当树脂中含磷量仅为2 8 3 时,固化体系的阻燃与含溴 量为1 7 ,1 2 的树脂固化体系相当。 酚醛树脂由于其优异的性能而常用作环氧树脂的固化剂,向酚醛树脂分子链 上引入阻燃官能团,并将这种酚醛树腊用作环氧固化剂,则可大大提高树脂的阻 燃性能。本文将结构性阻燃官能团n 马来酰亚胺作为环氧固剂,合成了一系列含 n 马来酰亚胺的酚醛树脂( p m f ) 。研究了p m f c n e ( 酚醛环氧) 固化体系的热 稳定性,阻燃性能、耐溶剂性及抗拉伸性能。对比研究得出,p m f c n e 体系具有 良好的热稳定性和阻燃性能以及较优的抗拉伸性能。 磷一氮膨胀型阻燃体系因其独特的阻燃机体和高阻燃效率,近年来成为国际阻 i i 几种新掣礁7 氮吼懈珂氧树惰的台战i 忡能研究 燃领域广泛关注的新型复合阻燃剂。而自膨胀型阻燃体系由于较添加型体系具有 更优的相溶性、更强的耐水性和更好的热稳定性等特点,这一体系在今后将取得 长足的发展。本文利用反应型阻燃剂与不饱和高聚物反应,首次合成了两种含磷 的马来酰亚胺酚醛树脂,并将其作为环氧固化剂制备阻燃性的环氧固化物。采用 热分析法、极限氧指数法对相应环氧固化物的耐热性能和阻燃性能进行了表征。 研究结果表明:该含磷聚合物作为环氧树脂的固化剂,对稳定固化物骨架碳的结 构和交联成炭能力的提高超到了增强作用:环氧固化物具有较高的玻璃化转变温 度( 1 4 5 4 ) 和较高的热稳定性( t 5 3 0 8 ) ,极限氧指数显示其具有较好的 阻燃性能。 利用热一红联用的方法分析了几种不同阻燃体系,即含氮体系( 酚醛环氧树脂 马来酰亚胺酚醛,c n e p m f ) 、含磷体系( 含d o p o 环氧树脂邻甲酚醛树脂 ( d o p o c n e p n ) ) 、含磷氮体系( ( d o p o - c n e p m f ) 和c n e d o p o - p m f ( 含 磷酚醛树脂) ) 的高温热氧化机理。研究结果表明:环氧固化物的热降解过程与 聚合物的结构、阻燃元素的种类及元素存在的结构状态有密切的关系。p n 体系 在较低温度下有磷酸胺官能团出现,参与交联成炭反应,但在高温下出现c = n ,形 成氮杂环化合物结构。 采用x 光射线光电了能谱( x p s ) 测定了不同p n 体系,即d o p o - c n e p m f 和c n e d o p o p m f 固化体系在不同温度下的碳层结构谱图,并对c is 、n 1s 吸收 峰进行了曲线拟合。研究结果显示:p n 阻燃体系在降解过程都有n o p 结构出现, 并发现环氧树脂中n o p 出现速率与残炭含量成正比例关系;同时发现所研究体系 同时存在凝聚和气相阻燃两种阻燃机理。利用扫描显微镜( s e m ) 对含不同阻燃元 素的阻燃体系如c n e p m f 固化物、d o p o c n e p n 和d o p o c n e 伊m f 固化物的 燃烧残炭结构进行了研究,并对残留炭层的结构加以详细的阐述。 此外,本文在动力学方面作了许多研究工作:采用动态d s c 法,对含d p o d b 环氧树脂( d p o d b e p ) 4 ,4 - 二胺基二苯砜( d d s ) ,c n e p m f 体系固化反应 进行了非等温动力学研究,用k i s s i n g e r 法和积分法分别计算了它们的表观活化能 和表观指前因了;采用f t i r 法对p m f c n e 的同化机理进行了研究;_ ;l jr o g e r s 方法对d s c 数据进行处理,计算了p m f 与含磷化合物的反应活化能;并以1 0 。c 的热失重曲线为基础,利用九种常见的机理函数推断了d o p o p m f c n e 的热分 解机理。 关键词:环氧树脂;有机磷阻燃剂;h p m 酚醛树脂;阻燃性能:热性能 i 博卜学位论文 a b s t r a c t e p o x yr e s i n sa r ew i d e l yu s e da ss t r u c t u r a la d h e s i v e s ,c o a t i n g s ,a n da d v a n c e d c o m p o s i t em a t r i c e si nt h ea e r o s p a c ea n de l e c t r o n i ci n d u s t r i e sb e c a u s eo ft h e i rh i g h t e n s i l es t r e w i g t ha n dm o d u l u s ,l o ws h r i n k a g eo l lc u r e ,h i g ha d h e s i o nt om a n ys u b s t r a t e s , e x c e l l e n tc h e m i c a la n dc o r r o s i o nr e s i s t a n c e ,a n dg o o dd i m e n s i o n a ls t a b i l i t y t h e f l a m m a b i l i t yo fe p o x yr e s i n s ,h o w e v e r , i sam a j o rh a z a r d i nt h e i ra p p l i c a t i o n s t h e r e f o r e ,m a n yf l a m e r e t a r d a n t sh a v eb e e n d e v e l o p e d t o i m p r o v et h e i r f l a m e r e t a r d a n c y a m o n gt h e m ,o r g a n o p h o s p h o r o u sc o m p o u n d s ,g e n e r a t i n gn e g l i g i b l e a m o u n t so f t o x i cg a sa n ds m o k e ,h a v ed e m o n s t r a t e dh i g he f f i c i e n c ya sf l a m er e t a r d a n t s f o re p o x yp o l y m e r s t h er e s e a r c hw o r ko ft h i sd i s s e r t a t i o ni sm a i n l yi n v o l v i n gt h e s y n t h e s i s ,a p p l i c a t i o na n dm e c h a n i s ma b o u tt h ep h o s p h o r o u s c o n t a i n i n g ,n i t r o g e n - c o n t a i n i n go rp h o s p h o r o u s - n i t r o g e ne p o x yr e s i n s t h e r ea r ef i v ep a r t si nt h i sd i s s e r t a t i o n :i n t r o d u c t i o n ;s y n t h e s i sa n dc h a r a c t e r i z eo f a l ln o v e lp h o s p h o r o u s c o n t a i n i n gb i p h e n o ld p o d ba n di t sa p p l i c a t i o na sf l a m e - r e t a r d a n ti ne p o x yr e s i n ;s y n t h e s i sa n da p p l i c a t i o no fa nn o v e lc u r i n ga g e n tu s e df o r e p o x yr e s i n sb e a r i n g ( 4 - h y d r o x y p h e n y l ) m a l e i m i d e ( h p m ) ;s t u d yo np r o p e r t i e sa n d m e c h a n i s ma b o u tc u r i n gr e a c t i o no fas e l g i n t u m e s c e n tf l a m er e t a r d a n te p o x yr e s i n c u r e dw i t ha nn e wp h o s p h o r o u s n i t r o g e np h e n o l i cr e s i n s ;i n v e s t i g a t i o no nt h e r m a l d e c o m p o s i t i o np e r f o r m a n c ea n dm e c h a n i s ma b o u tc u r e de p o x yr e s i n sw i t hd i f f e r e n t e l e m e n t s ;c o n c l u s i o n s a m o n gt h eo r g a n o p h o s p h o r o u sf l a m er e t a r d a n t s ,p h o s p h o r i n a n ec o m p o u n d sw i t h h i g h e rt h e r m a ls t a b i l i t i e sh a v eb e e ni ng r e a tf a v o rf o rp h o s p h o r o u s c o n t a i n i n ge p o x y r e s i n ,a n dm a n yi n v e s t i g a t i o n sh a v e b e e nd o n ea b o u tt h e m an o v e lp h o s p h o r o u s c o n t a i n i n gb i p h e n o l ,2 - ( 5 ,5 一d i m e t h y l 4 - p h e n y l 2 - o x y - i ,3 ,2 一d i o x a - p h o s p h o r i n 一6 - y 1 ) 1 , 4 b e n z e n e d i o l ( d p o d b ) ,w a sp r e p a r e db yt h ea d d i t i o nr e a c t i o nb e t w e e n5 , 5 - d i m e t h y l - 4 - p h e n y l - 2 一o x y - 1 ,3 ,2 - d i o x a p h o s p h o r i n a n ep h o s p h o n a t e ( d p o d p ) a n dp - b e n z o q u i n o n e ( b q ) t h ec o m p o u n d ( d p o d b ) w a su s e da sar e a c t i v ef l a m e r e t a r d a n ti no - c r e s o l f o r m a l d e h y d en o v o l a ce p o x yr e s i n ( c n e ) f o re l e c t r o n i ca p p l i c a t i o n t h es t r u c t u r eo f d p o d bw a sc o n f i r m e db yf t i ra n dn m rs p e c t r a t h e r m a lp r o p e r t i e so f c u r e de p o x y r e s i nw e r es t u d i e du s i n gd i f f e r e n t i a l s c a n n i n gc a l o r i m e t r y ( d s c ) a n dt h e r m a l g r a v i m e t r i ca n a l y s i s ( t g a ) t h ef l a m e - r e t a r d a n c eo fc u r e de p o x yr e s i n sw a st e s t e db y u l 一9 4v e r t i c a lt e s ta n da c h i e v e du l 9 4v e r t i c a lt e s t so fv - 0g r a d e ( n o n f l a m m a b l e ) 几种缸掣磺氮m 僻蚪轧 i i 瞻的台臆1 j 什能研咒 t h em o s ts t u d i e da p p r o a c ht ot o u g h e ne p o x yr e s i nw a st h eu s eo fp o l y i m i d e s w h i c hh a v eh i g hd e g r e eo ft h e r m a ls t a b i l i t y ,e x c e l l e n tm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sa n d c h e m i c a lr e s i s t a n c e i nt h i ss t u d y , w em a d ea n o t h e ra p p r o a c ht op r e p a r ea l ln o v e l e p o x y p o l y i m i d ec u r e dr e s i n s ,i nw h i c ht h ec u r i n ga g e n ti s am a l e i m i d e - f u n c t i o n a l n o v o l a cc o p o l y m e rr e s i ns y n t h e s i z e dt h r o u g ht h ec o p o l y m e r i z a t i o no fh p mw i t h p h e n o la n df o r m a l d e h y d e t h em o d i f i e de p o x yf i l m se x c e l l e n ts o l v e n tr e s i s t a n c e ;t h e t e n s i l em e a s u r e m e n t so ft h ef i l m ss h o w e dt h a t ,w i t ht h ei n c r e a s eo ft h em a l e i m i d e c o n t e n t ,t e n s i l ep r o p e r t i e so ft h ef i l mi n c r e a s e db u tw e r en o tc h a n g e ds i g n i f i c a n t l y w h i c hr e f l e c t st h e i ri n d e p e n d e n c eo nt h eh p mc o n t e n to nt h ef i l mw i t h i nt h er a t i o s u s e di nt h i ss t u d y t h et h e r m a lp r o p e r t i e sa n dt h e r m a ld e g r a d a t i o nb e h a v i o r so ft h e p m f c n ec u r e de p o x yr e s i n sw e r ea l s os t u d i e dt h e r m o g r a v i m e t r i ea n a l y s i s e x t r e m e l yh i g ht h e r m a ls t a b i l i t y ( a b o v e3 8 0 c ) a n dh i 曲c h a ry i e l d s ( 7 0 0 c4 86 ) w e r eo b s e r v e df o rt h ep m f - c n e ( o - c r e s o ln o v o l a ce p o x y ) 一b a s e dr e s i n s t h e r m o g r a v i m e t r i ea n a l y s i sa l s os h o w e dt h ei n c r e a s eo ft h et h e r m a ls t a b i l i t yw i t ht h ei n c r e a s e o ft h em a l e i m i d ec o n t e n t p h o s p h o r o u s - n i t r o g e ni n t u m e s c e n tf l a m er e t a r d a n t se s p e c i a l l ys e l f - i n t r u m e s c e n t f l a m er e t a r d a n th a v eb e e na t t r a c t i n gs om a n yi n t e r e s t si nt h ef i e l d so fc o m p o u n df l a m e r e t a r d a n t ,f o rt h er e a s o nt h a tt h e i rb e t t e re o m p a t i b i l i t y , b e t t e rf l a m er e t a r d a n c e ,g o o d s o l v e n tr e s i s t a n c ea n dt e n s i l ep r o p e r t i e s t h r o u g ht h ee l e c t r o p h i l i ca d d i t i o nr e a c t i o no f - p ( o ) - ha n dc 5 c ,as e r i e so f n o v e l p h o s p h o r u s c o n t a i n i n gp h e n o l i cr e s i n sb e a r i n gm a l e i m i d e ( p - p m f s ) w e r es y n t h e s i z e d a n du s e d 镐c u r i n ga g e n tf o rp r e p a r i n gh i g hp e r f o r m a n c ea n df l a m er e t a r d a n c ye p o x y r e s i n s t h es t r u c t u r eo ft h er e s i nw a sc o n f i r m e dw i t hf t i ra n de l e m e n t a la n a l y s i s t h e r m a lp r o p e r t i e sa n dt h e r m a ld e g r a d a t i o nb e h a v i o r so ft h et h e r m o s e t t e dr e s i nw a s i n v e s t i g a t e db yu s i n gd i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r y ( d s c ) a n dt h e r m o g r a v i m e t r i e a n a l y s i s ( t g a ) t h ee p o x yr e s i n s e x h i b i t e dh i g h g l a s st r a n s i t i o nt e m p e r a t u r e ( 1 4 3 - 1 5 6 c ) ,g o o ft h e r m a ls t a b i l i t y ( 3 3 0 ) a n dr e t a r d a t i o no nt h e r m a ld e g r a d a t i o n r a t e s h i g hc h a ry i e l d s ( 7 0 0 c5 2 9 ) a n dh i 曲l i m i t e do x y g e ni n d i c e s ( 3 0 6 3 4 8 ) w e r eo b s e r v e d ,i n d i c a t i n gt h er e s i n s g o o df l a m er e t a r d a n e ef o rt h ep - p m f s c n e c u r e dr e s i n s t h ed e v e l o p e dr e s i nm a yb eu s e dp o t e n t i a l l ya s “g r e e n i ne l e c t r o n i c f i e l d s t h et h e r m a ld e g r a d a t i o np r o p e r t yo ff l a m e r e t a r d e ds y s t e m sw a si n v e s t i g a t e db y m e a n so ff t l r i ti sf o u n dt h a tt h et h e r m a ld e c o m p o s i t i o np r o c e s si sc l o s e l yr e l a t e dt o t h es t r u c t u r eo fp o l y m e r s ,t h et y p e so ff l a m e - r e t a r d e de l e m e n t sa n dt h es t r u c t u r eo f e l e m e n t s t ga n d f t i rr e s u l t sd e m o n s t r a t et h a tt h ef l a m m a b i l i t ya n dt h e r m a ls t a b i l i t y v 博 + 学位论文 o ft h es y s t e ma r ea l li m p r o v e da sar e s u l t so fc r o s s l i n k i n g i nt h ep r o c e s so f t h e r m o o x i d a t i v ed e g r a d a t i o n 1 1 1 ec = nb o n d sa p p e a r e da n dt o o kp a r t i nt h e c r o s s - l i n k i n gr e a c t i o ni nt h eh i g h e rt e m p e r a t u r e ,w h i c hc o n t r a s tt ot h ea p p e a r a n c eo f p h o s p h o r i cg r o u p si n t h el o w e rt e m p e r a t u r ed u r i n gt h ed e c o m p o s i t i o np r o c e s so f p h o s p h o r o u s n i t r o g e ni n t u m e s c e n tf l a m er e t a r d e de p o x ys y s t e m s t h ep o s s i b l e c o m p o s i t i o n o fi n t u m e s c e n tc h a r o fp h o s p h o r o u s n i t r o g e n e p o x ys y s t e m sw a s s u g g e s t e db a s e do nt h ex p sm e a s u r e m e n t i tw a sf o u n dt h a tt h e r ew a sn o pg r o u p a p p e a r e dd u r i n gt h ed e c o m p o s i t i o np r o c e s sa n dt h ec h a ry i e l d si si np r o p o r t i o nt ot h e r a t eo f n o p m o r e o v e lt h em o r p h o l o g yo f c h a rr e s i d u e sw a se x a m i n e db ys e m m o r e o v e r ,t h ed y n a m i cr e s e a r c hi sa n o t h e ri m p o r t a n tp o i n ti nt h i sd i s s e r t a t i o n f t i r ,d y n a m i ct ga n dd s cw e r eu s e dt oc a l c u l a t et h ea c t i v ee n e r g ya n do t h e r k i n e t i c sp a r a m e t e r so fc u r i n gr e a c t i o nw i t hv a r i o u sm e t h o d s ,a n da s s e r t e dt h e i r m e c h a n i s t i cf u n c t i o no ft h e r m a ld e c o m p o s i t i o n 1 1 1 em e c h a n i s t i cf u n c t i o no fc u r i n g r e a c t i o nw a sa l s oi n v e s t i g a t e db yi n s i t uf t l r k e y w o r d s :e p o x yr e s i n ;o r g a n o - p h o s p h o r u s f l a m er e t a r d a n t ;p h e n o l i cr e s i n s b e a r i n gh p m ;f l a m ep r o p e r t i e s ;t h e r m a lp r o p e r t i e s v l 几列l 靳掣碚7 氯训懈蚪敏树咐的舟成1 晰僻研究 捶图索罢i 含氮酚醛树脂结构图。 食氮阻燃性繇氧耱艟宫能弦褥 肖机膦杂环环氧附燃剂结构图 禽磷巧氧树嚣结掇示意图 含磷固化荆结构示意图 自膨胀型阻燃剂 膨胀炭藤骺成过穰示意藩 含磷氮环氧单体结构示意蹦 鞫2 ,id p o d b | l 孽合成路线 图2 2 凋2 3 圈2 4 爝2 5 蕊2 6 图2 7 嗣2 。8 。6 。7 1 ( 1 + 1 1 1 3 1 6 + ,。,。+ 2 0 一,2 4 d p o d p 的制备示意图2 8 d p o d p 垮薅苯酲静趣戒反藏历程。2 9 d p o d p ( a ) 和d p o d b ( b ) d p o d p 靼d p o d b 的h n m r f t i r 光谱闰3 0 d p o d b 的”p n m r 3 1 d p o d b 的质谱图31 禽不霹瓣燃元素魏环氧匿纯物酶热分析圉3 4 闰2 9 宙磷环氧树脂的合成路线3 6 强2 ,1 0d p o d b ( a ) 帮稿瘟环氧懿瑟鲤红羚毙谱鬻,3 7 图2 1 1d p o d b 环氧树脂的g p c 囫3 8 图2 。1 2 不疆歹 温速率下黝固化d s c 谱国4 l 图21 3i n ( 1 3 t p 2 ) i t p 关系图4 2 圈2 1 4i n ( 9 ) 一l ,t p 芙系图4 3 图21 5 空气气氛下不同环氧固仡物的t g 和d t g 曲线匿4 4 圈2 1 6 氮气气氛下不同环氧固化物的t g 和d t g 曲线图4 5 灏3 1p m f 懿会蒇工艺瀚。 图3 2h p m a c ,h p ma n dp m f 2 的红外光谱图 强3 3p m f c n e 混合物在不嚣舟遗遮率露魏。 图3 4 i n ( p ! t p 2 ) 一1 t 拟和曲线 5 2 5 3 豳3 5 o z a w a s 法计算所得i n ( b e t a t p 2 ) l 行5 6 瞄3 6p m f 3 一c n e 在1 5 0 c 时的瞄化反应红外示踪囤5 s 围3 7 环氧官能闺随时间的转化攀关系图5 9 匿3 8 氮气气氛下面纯耪懿t g 帮d t g 赫线图6 2 l 2 3 4 5 6 7 8 i i l 1 围毽黼熙黼阉潜图 博卜学位论吏 图3 9 空气气氛下固化物的t g 和d t g 曲线圈6 2 图3 1 0p m f 3 c n e 在不同温度下热分解物的f t i r 陶6 3 图4 1含磷酚醛树脂的合成工艺路线一7 i 图4 2 p m f 和p p m f s 的红外光谱图一7 2 图4 3i t m n ( h ) 关系曲线一7 5 图4 49 种机理方程和拟合曲线7 8 图4 5p p m f s c n e 固化体系的热失重曲线7 9 图4 6 不同结构环氧固化物的热失重曲线8 l 图5 1 图5 2 图5 3 图5 4 图5 5 图5 6 图5 7 图5 8 图5 9 含磷环氧树脂( d o p o c n e ) 的合成路线 d o p o 改性环氧树脂的红外谱图 不同环氧固化物体系的热失重曲线 c n e p p m f 热示踪分析 d o p o c n e p m f 热示踪红外图 d o p o c n e p n 热示踪红外谱图 不同温度下的x p s 全扫描图 x p s 原了浓度比与温度的关系 不同温度下c l s 拟合峰曲线 图5 1 0 不同温度下n l s 拟合峰 图5 1 1 含磷、氮环氧固化物燃烧残炭横截面s e m 图 :2嘶盯蚰知昵舛盼叭 几种新掣磷,氧m 辨蚪氧柑脂的合成jr 镌研究 表2 i 表2 2 表2 3 表2 4 表2 5 表3 i 表3 2 表3 3 表3 4 表3 5 表3 6 表3 7 表38 表3 9 表4 ,1 表4 2 表43 表4 4 表4 5 表4 6 表51 表5 2 表 表 表 表 2 3 4 5 附表索引 不同比例d p o d b p n 和t b b a p n 的环氧固化物的热性能3 3 d p o d b 环氧树脂的g p c 测试结果一3 8 d s c 测试数据及数据处理结果4 2 不同环氧固化物的热性能分析4 4 固化物的氧指数值及u l 9 4 测试结果4 6 不同h p m 添加量所得聚合物的特征参数5 3 不同扫描速率下的d s c 曲线参数及处理结果5 4 d s c 测试参数及数据处理结果5 5 各种基团在不同反应温度和同化时间的反应速率6 0 环氧固化物制备加料比6 1 t h e r m a ls t a b i l i t yo f p m f s 环氧固化物的热性能6 1 p m f c n e 固化物的阻燃性能6 4 p m f s c n e 固化膜的耐溶剂性能6 4 环氧固化物的拉伸性能6 5 固体热分解的9 种常用的机理函数7 0 聚合物的元素分析及特征参数7 3 环氧固化物制备加料比7 3 p p m f c n e 固化体系d s c 曲线参数7 5 9 种机理涵数及多元拟和计算结果7 5 环氧固化物的热性能8 2 环氧固化物的组成及加料比8 6 阻燃体系的热失重数据8 8 阻燃体系表面残炭的x p s 数据9 4 不同温度下残余物的元素组成9 6 不同温度下的原子浓度比( 质量比) 9 7 不同温度下n is 拟合峰归属1 0 1 湖南大学 学位论文原创胜声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特i i :i i 以标注引用的内容外,本论文不包含任何其 他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果 由本人承担。 作者签名: 豇; 日期:;以年,) 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查 阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 、保密口,在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名: 导师签名: 日期:州年f 乒月f ,日 日期:z 叩萨j 乙月j 一日 博十学位论文 第1 章绪论 1 1 阻燃技术的发展简史 阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要,预防火灾发生,保护 人民生命财产而发展起来的一门科学。 阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃 烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装饰材料的阻燃加工中。经过阻燃剂 加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传 播,从而达到阻燃的作用。 公元前8 3 年古希腊用a l u m 溶液处理木城堡阻燃,这是人类历史上的最早的 阻燃技术应用。关于织物的阻燃,最早记载是1 6 3 8 年n i k o l a ss a b b a t i n i 发表的 文献口j ,建议用a 1 2 0 3 6 s i 0 2 - 3 4 h 2 0 熟石灰作为填料加入剧院的涂料中,而使其 获得阻燃性。1 7 3 5 年,英国w y l d 获得了以矾液、硼砂及硫酸亚铁阻燃处理木材 和纺织品的专利( 英国专利5 5 1 ) ,这是世界上有关阻燃技术的首例专利;1 9 3 8 年 有了第一个膨胀阻燃涂料专利【l j ;1 8 5 9 年,英国的v e r s m a n n 和o p p e m h e i m 研究 了4 0 多种可能的阻燃化物,发现只有磷酸铵、磷酸铵钠、硫酸铵、锡酸钠和磷酸 铵与氯化物的混合物有阻燃性p 】。2 0 世纪5 0 年代,h o o k e r 化学公司用反应性单 体氯茵酸研制出阻燃不饱和聚酯,这一研究工作开辟了阻燃领域的一项新技术, 随后便不断涌现出了一系列含溴或磷的阻燃单体 4 1 ;随着高分了材料的迅速发展, 使围绕三大合成材料而进行的阻燃技术研究日益广泛和深入,逐渐形成了包含阻 燃剂的制备与性质、阻燃材料与阻燃技术、阻燃机理与阻燃环境效果评价等较完 整的学科研究体系。1 9 5 4 年,美国制定“织物纤维燃烧试验”口1 ;1 9 6 6 年f e n i m o r e 和m a r l i n r 提出了“氧指数”概念,并同时发现炭的难燃性( 氧指数可达6 5 ) 。后 来人们在燃烧试验中发现的炭的难燃性,导致了使有机材料表面形成炭层的阻燃 方法重新受到重视并迅速发展【6 】。自1 9 8 6 年以来,阻燃领域内开展了多溴二苯醚 类阻燃剂的毒性与环境问题的争改【_ ”,人们对金属氧化物及其他协效剂、有机硅 系、三嗪系及反应型阻燃单体的开发和应用倍受重视,特别是有机磷系阻燃单体 更为活跃,有的已实现产业规模应用 8 - 1 0 。 我国的阻燃技术起步较晚,始于2 0 世纪6 0 年代,目前尚处于早期发展阶段, 与发达国家相比仍有较大的差距。随着现代科学技术的飞速发展,材料科学的广 泛应用,阻燃技术也已经得到有关部门和专家们的极度关注,目前已有1 0 0 多个 有关阻燃的法规和评价材料燃烧性能的标准,阻燃科学的理论也有了迅速的发展。 几种新一磷,氧m 辫执氧树惰的成j 制能弭 究 1 2 环氧树

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论