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新型增韧阻燃聚碳酸酯的研究

作　者: 邓天铭
导　师: 邱夷平
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 聚碳酸酯增韧阻燃 (POE/PP/MBS)-g-MAH 丙烯酸酯接枝改性硅氧烷
分类号: TQ323.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

聚碳酸酯以其优异的力学性能、阻燃性能和加工性能著称,在社会生活中应用广泛。但在许多领域,PC的增韧阻燃性能依然无法满足实际应用的需要。而常见的增韧剂增韧效果不理想,阻燃剂则阻燃效率低、易产生熔融滴落,这都严重阻碍了PC的应用。因此,本研究使用自制的新型增韧剂对PC进行改性,提高了PC的抗冲击性能,并在此基础上加入绿色阻燃剂,实现了PC的环保阻燃,制得了几种综合性能优异的改性PC。首先,自制了MAH-g-POE与(POE/PP/MBS)-g-MAH两种MAH接枝率和流动性能相近的PC增韧剂,并通过不同的份数与PC共混,评价两者增韧性能的差异。研究表明：随着增韧剂添加量的增加,PC的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量减小,拉伸断裂伸长率则增大。而增韧剂(POE/PP/MBS)-g-MAH与增韧剂POE-g-MAH相比增韧效果更好且对PC其它机械性能的影响也较小,是一种更高效的增韧剂。这是因为在相同MAH接枝率的情况下,(POE/PP/MBS)-g-MAH中的MBS含有极性基团MMA,能够增加合金各组分间的相容性。在考虑成本的条件下其添加量为5%-10%最佳。然后,采用氧指数法和垂直燃烧法,考察了几种阻燃剂对聚碳酸酯阻燃性能的影响。研究表明：氢氧化铝与氢氧化镁两种水合金属氧化物的添加量巨大,对改性PC的物理机械性能恶化严重,阻燃性能低下；三(三溴苯氧基)三嗪与Sb2O3组成阻燃体系的添加量达到6份就能将PC的阻燃等级由UL94-V2提高到UL94-VO,少量添加还对PC有一定的增强效果；丙烯酸酯接枝改性硅氧烷添加量要达到9份才能够达到UL94-VO的阻燃等级,但依然是一种阻燃效率较高的无卤无磷阻燃剂,且对体系力学性能影响较小。最后,优化了增韧阻燃PC配方体系,考察了加工条件和其它成分对材料性能的影响,制得了几种综合性能优异的改性PC。研究表明：适量硅油可以提高三(三溴苯氧基)三嗪与Sb2O3阻燃体系的阻燃性能,但也会大大降低材料的拉伸断裂伸长率；丙烯酸酯接枝改性硅氧烷阻燃改性PC对温度十分敏感,温度过高时,材料冲击断面存在大量空洞,材料性能恶化严重；增韧剂(POE/PP/MBS)-g-MAH耐热差,而FR-Si的高温残留质量高,这可能是成炭作用的缘故。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-25
  1.1 前言  9-10
  1.2 聚碳酸酯简介  10-14
  1.3 高分子材料的增韧  14-18
  1.4 高分子材料的阻燃  18-24
  1.5 研究目的及意义  24
  1.5 主要研究内容  24-25
第二章试样制备及性能测试  25-31
  2.1 试样制备  25-27
  2.2 试样性能测试  27-31
第三章 PC增韧剂的制备及其评价  31-41
  3.1 增韧剂POE-g-MAH  31-35
  3.2 增韧剂(POE/PPMBS)-g-MAH  35-38
  3.3 改性PC的断面形态  38-40
  3.4 小结  40-41
第四章 PC阻燃性能研究  41-51
  4.1 水合金属化合物阻燃  41-45
  4.2 三(三溴苯氧基)三嗪与Sb_2O_3阻燃体系阻燃  45-47
  4.3 丙烯酸酯接枝改性硅氧烷阻燃  47-49
  4.4 小结  49-51
第五章增韧阻燃改性PC的综合性能  51-57
  5.1 硅油对材料性能的影响  51-52
  5.2 加工温度对材料性能的影响  52-53
  5.3 增韧剂对阻燃性能的影响  53-55
  5.4 增韧阻燃PC复合配方体系  55
  5.5 小结  55-57
第六章结论  57-59
  6.1 本文研究结论  57
  6.2 本课题进一步研究的建议  57-59
参考文献  59-61
附录  61-70
致谢  70-71
攻读硕士学位期间发表的学术论文  71

新型增韧阻燃聚碳酸酯的研究

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