学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

环磷腈衍生物的制备及其在环氧树脂中的阻燃研究

作　者: 王锐
导　师: 徐建中；谢吉星
学　校: 河北大学
专　业: 应用化学
关键词: 环三磷腈衍生物 阻燃 环氧树脂 热质联用 热解
分类号: TQ323.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 183次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


磷腈类化合物是由氮、磷单双键交替排列作为骨架,以-N=P(R2)-为基本结构单元的新型高分子,其中R基可以是卤素、拟卤素、氨基化合物、叠氮基化合物、烷基化合物,芳基化合物,烷氧基化合物、芳氧基化合物,烷胺基化合物、芳胺基化合物或有机金属基团等。通过控制反应条件,可以实现磷腈化合物取代基的多元化。环氧树脂是树脂基复合高分子材料中应用最广泛的基体树脂之一,但是环氧树脂特别易燃,因此对环氧树脂进行阻燃改性以及开发新型高阻燃性能环氧树脂至关重要。在本文中,合成了两种环磷腈的衍生物,将其应用于环氧树脂中,并对其阻燃性能及热解过程进行研究。第一部分,通过亲核取代反应,分别用苯酚和苯胺与六氯环三磷腈反应制备了六(酚氧基)环三磷腈(HPCP)和六(苯胺基)环三磷腈(HACP),并进行纯化。通过用熔点测定仪、红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)等分析手段对合成产物进行了表征,进而确定其结构。第二部分,分别将HPCP和HACP以设计好的比例添加到环氧树脂中,制备了阻燃环氧树脂样品,通过氧指数(LOI),热重分析(TGA),热重质谱联用(TG-MS)以及扫描电子显微镜(SEM)等手段对其阻燃性能和热解过程进行研究,并给出了可能的阻燃机理。结果表明:HPCP和HACP均具有良好的热稳定性;当阻燃剂HPCP和HACP在环氧树脂中的添加量达到10 phr时,阻燃样品极限氧指数达到27%和25.5%,与纯环氧树脂相比分别提高了6.5%和5.0%;HPCP在环氧树脂中的阻燃机理为气相和凝聚相复合机理,HACP对环氧树脂的阻燃类似于固相阻燃机理。第三部分,将经典膨胀阻燃体系聚磷酸铵(APP)和季戊四醇(PER)复配应用于环氧树脂中,制得阻燃样品,并通过LOI、TGA、热重红外联用(TG-FTIR)、SEM和残炭FTIR等分析手段与磷腈阻燃环氧树脂在阻燃性能和热解过程等方面进行对比研究。结果表明:三种阻燃剂中,HPCP对环氧树脂阻燃效果最好,HACP和APP/PER对环氧树脂的阻燃机理类似,以固相阻燃为主。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-23
  1.1 引言  9-10
  1.2 磷腈化合物  10-17
    1.2.1 磷腈的概述  10-13
    1.2.2 磷腈化合物在国内外的发展史及研究现状  13-14
    1.2.3 磷腈化合物的应用  14-17
  1.3 环氧树脂  17-21
    1.3.1 环氧树脂概述  17-18
    1.3.2 阻燃环氧树脂研究现状  18-21
  1.4 本论文主要目的及内容  21-23
第2章 六氯环三磷腈衍生物的合成与表征  23-29
  2.1 引言  23
  2.2 实验部分  23-24
    2.2.1 实验药品  23
    2.2.2 产品制备方法  23-24
    2.2.3 产品表征  24
  2.3 结果与讨论  24-28
    2.3.1 产品的熔点测定  24-25
    2.3.2 产品的红外光谱分析  25-26
    2.3.3 产品的核磁共振H谱图分析  26-27
    2.3.4 产品的核磁共振P谱图分析  27-28
  2.4 结论  28-29
第3章 六氯环三磷腈衍生物阻燃环氧树脂的阻燃性能研究  29-44
  3.1 引言  29
  3.2 实验部分  29-30
    3.2.1 实验药品  29
    3.2.2 阻燃样品制备  29-30
    3.2.3 样品性能测试  30
  3.3 结果与讨论  30-42
    3.3.1 六酚氧基环三磷腈阻燃环氧树脂热解过程研究  30-36
    3.3.2 六苯胺基环磷腈阻燃环氧树脂热解过程研究  36-42
  3.4 结论  42-44
第4章 磷腈阻燃环氧树脂与聚磷酸铵阻燃环氧树脂的对比研究  44-53
  4.1 前言  44
  4.2 实验部分  44-45
    4.2.1 实验药品  44
    4.2.2 样品性能测试  44-45
  4.3 磷腈阻燃环氧树脂与聚磷酸铵阻燃环氧树脂的阻燃性能对比  45-52
    4.3.1 阻燃性能  45
    4.3.2 热重分析  45-47
    4.3.3 TG-FTIR分析  47-50
    4.3.4 残炭SEM分析  50-51
    4.3.5 残炭红外分析  51-52
  4.4 结论  52-53
结束语  53-54
  本论文主要工作  53-54
参考文献  54-59
致谢  59-60
研究生期间发表的论文及待发表的论文  60

相似论文

  1. 我国典型低挥发分煤热解成分的定量分析,TQ530.2
  2. 油漆焦油基单颗粒危险废物热解和燃烧特性的实验研究,X705
  3. 锂离子电池硅碳负极材料的制备与性能研究,TM912.9
  4. 褐煤制备冶金还原气的研究,TD849.2
  5. 聚砜的合成及改性环氧树脂胶黏剂的研究,TQ433.437
  6. 无卤双膦酸酯类阻燃剂的合成与应用研究,TQ314.248
  7. 掺杂聚苯胺/环氧树脂防腐涂料制备与防腐性能研究,TQ637
  8. 三聚氰胺氰尿酸盐对聚酯阻燃性能的研究,TB383.1
  9. 滇池底泥热解及产物研究,X131.2
  10. 黑碳添加对土壤有机碳分解的影响,S153.6
  11. PET降解合成聚磷酸酯阻燃剂及其阻燃性能研究,TQ314.248
  12. 芴基环氧树脂的固化机制及性能研究,TQ323.5
  13. 卤棉用膨胀型阻燃-抗皱剂PNX的合成与应用,TQ314.248
  14. 多环膦（磷）酸酯类阻燃剂的合成与应用研究,TQ314.248
  15. 含羧基侧基聚芳醚砜酮及环氧化改性研究,O631.3
  16. 有机硅改性环氧树脂的性能研究及胶黏剂的制备,TQ323.5
  17. 大规模粉煤热解示范的探索与实践,TQ536
  18. 煤与城市固体废弃物共热解资源化研究,X705
  19. 碳纤维表面处理及其增强环氧树脂复合材料界面性能研究,TB332
  20. 高性能液晶环氧树脂改性热固性树脂的研究,TQ323.5
  21. 高填充SSP等材料的PVC基柔性隔声复合材料的研究,TB34

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 缩聚类树脂及塑料 > 环氧树脂及塑料
© 2012 www.xueweilunwen.com