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分子筛在膨胀型阻燃剂（IFR）体系中的应用—IFR-PE的阻燃性能研究

作　者: 高瑜
导　师: 周亨近
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料学
关键词: 膨胀型阻燃剂 聚乙烯 聚磷酸铵 双季戊四醇 分子筛
分类号: TQ314.248
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 305次
引　用: 6次
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内容摘要


膨胀型无卤阻燃技术是聚合物阻燃领域新兴的研究热点。本文针对膨胀型阻燃剂(简称IFR)难于阻燃的LDPE，研究了影响IFR-LDPE材料阻燃性能的各因素：酸源(APP)／炭源(季戊四醇PER或双季戊四醇DPER)比例、分子筛ZEO的种类和用量。结合TGA-DTA对IFR和IFR-LDPE热降解行为的研究，探讨了LDPE、膨胀型阻燃剂(APP／PER或APP／DPER)、ZEO三者之间相互作用的规律和机理；研究了IFR-LDPE的阻燃和热降解性能的相互关系。首次采用APP／DPER／ZEO对聚合物阻燃，并用混料设计建立了LOI指标与混料因子APP、DPER、ZEO用量这四个变量的数学模型；得到适用于LDPE的IFR最佳配方，使IFR-LDPE的极限氧指数LOI达29.5。利用锥形量热仪CONE给出的热释放、烟释放、有效燃烧热和质量损失等参数对该材料阻燃性能进行全面评价和研究。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-7
第一章 引言  7-20
  1．1 聚乙烯阻燃的必要性  7
  1．2 聚合物的燃烧过程  7-8
  1．3 聚合物的阻燃技术  8-11
    1．3．1 卤系阻燃剂阻燃技术  9-10
    1．3．2 无机填充阻燃剂阻燃技术  10
    1．3．3 膨胀型无卤阻燃剂阻燃技术  10-11
  1．4 膨胀型无卤阻燃技术的研究进展  11-17
  1．5 膨胀阻燃机理的研究进展  17-18
  1．6 本研究的主要内容和新意  18-20
第二章 实验技术与原理  20-25
  2．1 实验原料及仪器设备  20-21
  2．2 样品加工制备  21-22
  2．3 测试分析方法  22-25
    2．3．1 热重分析  22
    2．3．2 差热分析  22
    2．3．3 极限氧指数测定  22-23
    2．3．4 扫描电镜测试  23
    2．3．5 CONE测试方法及参数介绍  23-25
第三章 膨胀型阻燃剂之间膨胀成炭反应机理的探讨  25-49
  3．1 APP／PER体系热降解行为研究  25-30
    3．1．1 APP、PER热降解行为分析  25-26
    3．1．2 APP／PER体系热降解行为分析  26-30
    3．1．3 不同配比的APP／PER体系热降解行为对比分析  30
  3．2 APP／DPER体系热降解行为研究  30-33
    3．2．1 DPER热降解行为分析  30
    3．2．2 APP／DPER体系热降解行为分析  30-33
    3．2．3 不同配比的APP／DPER体系热降解行为对比分析  33
  3．3 ZEO对APP／PER和APP／DPER膨胀阻燃剂热降解行为的影响  33-37
    3．3．1 APP／PER／ZEO和APP／DPER／ZEO的热降解行为分析  33-34
    3．3．2 ZEO对IFR催化和稳定作用机理探讨  34-37
  附图3至25  37-49
第四章 膨胀型阻燃剂对LDPE热降解和阻燃性能的作用  49-69
  4．1 APP／PER对LDPE热降解和阻燃性能的作用  49-52
    4．1．1 APP／PER对LDPE热降解行为的影响  49-51
    4．1．2 APP／PER对LDPE阻燃性能的作用  51-52
  4．2 APP／DPER对LDPE热降解和阻燃性能的影响  52-54
    4．2．1 APP／DPER对LDPE热降解行为的影响  52-53
    4．2．2 APP／DPER对LDPE阻燃性能的作用  53-54
  4．3 ZEO对膨胀型阻燃LDPE热降解和阻燃性能的作用  54-60
    4．3．1 ZEO对LDPE／APP／PER热降解行为影响  54-55
    4．3．2 ZEO对LDPE／APP／DPER热降解行为影响  55-56
    4．3．3 ZEO对TFR-LDPE阻燃性能作用  56-60
      4．3．3．1 ZEO种类对IFR-LDPE阻燃性能影响  56-58
      4．3．3．2 ZEO添加量对IFR-LDPE阻燃性能影响  58-60
  4．4 膨胀阻燃LDPE热降解与阻燃性能的关联  60-61
  4．5 膨胀炭层的微观结构分析  61-63
  附图26至41  63-69
第五章 LDPE／APP／DPER／ZEO材料配方的最优化设计  69-77
  5．1 混料设计方法的意义  69-70
  5．2 混料设计方法的发展概况  70-71
  5．3 混料设计程序的基本结构  71-72
  5．4 LDPE／APP／DPER／ZEO材料配方的优化设计  72-77
    5．4．1 试验设计和实验结果  72-73
    5．4．2 数学模型的建立和分析  73-75
    5．4．3 材料配方的优化分析  75-77
第六章 CONE对LDPE／APP／DPER／ZEO材料阻燃性能的综合评价及对体系燃烧行为的研究  77-87
  6．1 APP／DPER／ZEO对LDPE体系热氧化降解的影响  77-78
  6．2 APP／DPER／ZEO对LDPE体系点燃时间(TTI)的影响  78-80
  6．3 APP／DPER／ZEO对LDPE体系热释放的影响  80-81
    6．3．1 LDPE／APP／DPER／ZEO体系的热释放速率(HRR)  80-81
    6．3．2 LDPE／APP／DPER／ZEO体系的总释放热(THR)  81
  6．4 APP／DPER／ZEO对LDPE体系烟释放的影响  81-83
    6．4．1 LDPE／APP／DPER／ZEO体系的烟释放速率(SPR)  82
    6．4．2 LDPE／APP／DPER／ZEO体系的总烟释放量(TSP)  82-83
    6．4．3 LDPE／APP／DPER／ZEO体系的比消光面积(SEA)  83
  6．5 APP／DPER／ZEO对LDPE体系有效燃烧热(EHC)和CO、CO_2释放量的影响  83-87
第七章 结论  87-89
参考文献  89-95
致谢  95

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 高分子化合物工业（高聚物工业） > 原料与辅助材料 > 合成高分子化合物 > 助剂 > 阻燃剂
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