鐵蒙脫土協(xié)效阻燃聚合物納米復合材料制備及性能地研究

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1、獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是本人在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內容以外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果,也不包含為獲得江蘇大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名:鉗琦為彤年J月f2日學位論文版權使用授權書江蘇大學、中國科學技術信息研究所、國家圖書館、中國學術期刊(光盤版)電子雜志社有權保留本人所送交學位論文的復印件和電子文檔,可以采用影印

2、、縮印或其他復制手段保存論文。本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相一致,允許論文被查閱和借閱,同時授權中國科學技術信息研究所將本論文編入《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢,授權中國學術期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權江蘇大學研究生處辦理。本學位論文屬于不保密。學位論文作者簽名:與中i均為{學年6剛乙13指剝撇參j亥江蘇大學碩士學位論文摘要聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(Ps)等聚合物具有易加工,耐化學藥品等優(yōu)良特性,廣泛應用于家電建筑和汽車等領域,然而這些

3、聚合物極易燃燒,使其應用領域受到很大限制。本論文對清潔高效阻燃技術及復合材料阻燃性能測試方法進行了綜述,結合國內外阻燃研究進展和本課題組有關工作的基礎,認為納米復合與過渡金屬元素的催化成炭相結合有望發(fā)展成為聚合物材料的新型阻燃技術。基于此,采用水熱法設計合成具有層狀結構和過渡金屬鐵離子且組分可調的新型鐵基蒙脫土,并與無鹵阻燃劑協(xié)效用于制備阻燃PPflFR/Fe.OMT、HIPS/ATH/Fe.OMT等納米復合材料,研究了鐵基蒙脫土與膨脹型阻燃劑和氫氧化鋁協(xié)效阻燃聚合物體系的結構、燃燒性能,并對其機理進行了推導。主要工作如下:(1)采用水熱法

4、制備出新型鐵蒙脫土,采用x射線衍射()Ⅱ①)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜(FT-IR)等對鐵蒙脫土(Fe.MMT)的結構進行表征,表明形成了Fe.MMT的片層晶體結構:用十六烷基三甲基溴化銨對其進行有機改性得到有機改性鐵蒙脫土(Fe.OMT),有機改性劑使蒙脫土層間距增大;并通過熱重分析(TGA)對Ire—MMT和Fe—OMT的熱解和穩(wěn)定性進行了研究。(2)采用熔融共混法制備了PP/IFR/Fe—OMT納米復合材料。采用XRD、FT-IR、TEM對聚合物復合材料的結構進行了表征,結果表明得到的聚合物復合材料為層離或插層

5、結構;采用氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒(UL94)、煙密度儀、錐形量熱儀等研究聚合物復合材料的燃燒性能,結果顯示Fe—OMT能促進聚合物催化分解成炭,顯著提高聚合物的LOI和阻燃級別,降低煙密度和熱釋放速率峰值;Fe.OMT在阻燃體系中的協(xié)效作用能使IFR的用量大幅度減少,并能夠保持材料良好的阻燃級別。(3)采用熔融共混法制各了插層型的HIPS/ATH/Fe.OMT納米復合材料。通過與HIPS/ATH、HIPS/ATH/Na—OMT和HIPS/ATH/Fe203等復合材料在燃燒性能方面的對比發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e.OMT在HIPS/ATH阻燃體系中具有良

6、好的協(xié)效作用,不僅提高了材料的熱穩(wěn)定性、氧指數(shù)和阻燃級別,還減少了HIPS在燃燒過程中熔融滴落現(xiàn)象。阻燃機鐵蒙脫土協(xié)效阻燃聚合物納米復合材料的制備及性能研究理研究表明,F(xiàn)e.OMT片層優(yōu)異的分散性和阻隔作用,結合Fe3+的催化成炭和自由基捕獲作用;使燃燒過程中復合材料的成炭量增加、炭層強度增大。因此,HIPS/ATH/Fe—OMT納米復合材料具有優(yōu)異的阻燃性能。關鍵詞:聚合物,鐵蒙脫土,協(xié)效阻燃,催化成炭,燃燒性能II江蘇大學碩士學位論文ABSTRACTPolypropylene(PP)andPolys夠rene(PS)havebroada

7、pplicationsinelectronic,architecturalmaterials,CarsandSOon,duetoitseasyprocessing,chemicalresistanceandotherexcellentproperties.However,PPandPSareflammable,SOitisnecessarytoimprovetheflameretardancyinordertoexpanditsapplication.Inthisthesis,flamerctardanttype,cleanandeffic

8、ientflameretardanttechnologyandtestingmethodsofflameretardantcompositeshavebeenreviewedon

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