李响:磷—氮协同阻燃剂的合成及性能研究论文

李响:磷—氮协同阻燃剂的合成及性能研究论文

本文主要研究内容

作者李响(2019)在《磷—氮协同阻燃剂的合成及性能研究》一文中研究指出:本文论述了高分子材料的燃烧机理以及阻燃理论,综述了各种阻燃元素作用机理、元素间的协同阻燃理论和生物质阻燃剂的研究进展。研究了磷-氮协同阻燃剂、以及磷系阻燃剂改性氧化石墨烯的制备,同时探索了其对环氧树脂的热稳定性、阻燃性能的影响,揭示了该体系的阻燃本质。本文以氯磷酸二苯酯(DPCP)、4,4’-二羟基二苯甲酮(DHBP)为原料合成了一种含磷的关键中间单体4,4’-二磷酸二苯酯基二苯甲醇(DHPP-OH),并对它进一步修饰,得到阻燃剂1,4-二[(4,4’-二磷酸二苯酯基二苯甲氧基)甲酰基]苯胺(DHPPOH-NCO)、1,3,5-三[(4,4’-二磷酸二苯酯基二苯甲氧基)甲酰基]酯基苯(DHPPOH-BAC)和磷系阻燃剂改性氧化石墨烯(DP-GO),通过核磁共振波谱(NMR)和红外光谱(FTIR)等技术手段确定了其分子结构,对阻燃环氧树脂材料利用热重分析(TGA)测试其热稳定性,采用氧指数测定法(LOI)和垂直燃烧测定法(UL94)等对其阻燃性能进行表征并分析,利用锥形量热仪(CCA)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等对其阻燃机理进行深入探究。研究结果表明:DHPP-OH-NCO在环氧树脂中拥有优异的阻燃性能。当阻燃环氧树脂材料受高温时,阻燃剂会在环氧树脂热解前被分解成磷酸及其衍生物,这种磷酸及其衍生物可以催化环氧树脂热解形成炭层,使材料与氧气隔离。同时,通过阻燃剂的热裂解,在气相中形成PO?自由基,它可以捕获材料燃烧时的H?和?OH自由基,降低火焰中的自由基浓度,抑制燃烧自由基链式反应,其中的氮元素在高温时产生氮气等难燃气体,稀释氧气浓度,抑制燃烧;通过对阻燃剂DHPP-OH-NCO和DHPP-OH-BAC的横向对比,发现拥有富芳环结构的阻燃剂DHPP-OH-BAC在热释放总量、热释放速率等方面,还会略优于DHPP-OH-NCO,由于两种阻燃剂的磷酸酯结构相似且比例接近,应该是DHPP-OH-BAC结构中存在的大量芳环在材料中起到了一定的作用,和磷酸酯结构产生了协同效应,通过促进了高温的材料的形成炭隔离层等方式,提升了材料自身的阻燃效果;而DP-GO在添加在EP中,当添加量仅为1.5 wt.%时,LOI、UL-94、HRR、pk-HRR等参数便有显著地改善。因此,磷系阻燃剂和氧化石墨烯具有良好的协同作用,且具有更高的阻燃效率,可以为环氧树脂材料提供优异的阻燃性能。

Abstract

ben wen lun shu le gao fen zi cai liao de ran shao ji li yi ji zu ran li lun ,zeng shu le ge chong zu ran yuan su zuo yong ji li 、yuan su jian de xie tong zu ran li lun he sheng wu zhi zu ran ji de yan jiu jin zhan 。yan jiu le lin -dan xie tong zu ran ji 、yi ji lin ji zu ran ji gai xing yang hua dan mo xi de zhi bei ,tong shi tan suo le ji dui huan yang shu zhi de re wen ding xing 、zu ran xing neng de ying xiang ,jie shi le gai ti ji de zu ran ben zhi 。ben wen yi lv lin suan er ben zhi (DPCP)、4,4’-er qiang ji er ben jia tong (DHBP)wei yuan liao ge cheng le yi chong han lin de guan jian zhong jian chan ti 4,4’-er lin suan er ben zhi ji er ben jia chun (DHPP-OH),bing dui ta jin yi bu xiu shi ,de dao zu ran ji 1,4-er [(4,4’-er lin suan er ben zhi ji er ben jia yang ji )jia xian ji ]ben an (DHPPOH-NCO)、1,3,5-san [(4,4’-er lin suan er ben zhi ji er ben jia yang ji )jia xian ji ]zhi ji ben (DHPPOH-BAC)he lin ji zu ran ji gai xing yang hua dan mo xi (DP-GO),tong guo he ci gong zhen bo pu (NMR)he gong wai guang pu (FTIR)deng ji shu shou duan que ding le ji fen zi jie gou ,dui zu ran huan yang shu zhi cai liao li yong re chong fen xi (TGA)ce shi ji re wen ding xing ,cai yong yang zhi shu ce ding fa (LOI)he chui zhi ran shao ce ding fa (UL94)deng dui ji zu ran xing neng jin hang biao zheng bing fen xi ,li yong zhui xing liang re yi (CCA)、dian zi sao miao xian wei jing (SEM)he Xshe xian neng pu fen xi (EDS)deng dui ji zu ran ji li jin hang shen ru tan jiu 。yan jiu jie guo biao ming :DHPP-OH-NCOzai huan yang shu zhi zhong yong you you yi de zu ran xing neng 。dang zu ran huan yang shu zhi cai liao shou gao wen shi ,zu ran ji hui zai huan yang shu zhi re jie qian bei fen jie cheng lin suan ji ji yan sheng wu ,zhe chong lin suan ji ji yan sheng wu ke yi cui hua huan yang shu zhi re jie xing cheng tan ceng ,shi cai liao yu yang qi ge li 。tong shi ,tong guo zu ran ji de re lie jie ,zai qi xiang zhong xing cheng PO?zi you ji ,ta ke yi bu huo cai liao ran shao shi de H?he ?OHzi you ji ,jiang di huo yan zhong de zi you ji nong du ,yi zhi ran shao zi you ji lian shi fan ying ,ji zhong de dan yuan su zai gao wen shi chan sheng dan qi deng nan ran qi ti ,xi shi yang qi nong du ,yi zhi ran shao ;tong guo dui zu ran ji DHPP-OH-NCOhe DHPP-OH-BACde heng xiang dui bi ,fa xian yong you fu fang huan jie gou de zu ran ji DHPP-OH-BACzai re shi fang zong liang 、re shi fang su lv deng fang mian ,hai hui lve you yu DHPP-OH-NCO,you yu liang chong zu ran ji de lin suan zhi jie gou xiang shi ju bi li jie jin ,ying gai shi DHPP-OH-BACjie gou zhong cun zai de da liang fang huan zai cai liao zhong qi dao le yi ding de zuo yong ,he lin suan zhi jie gou chan sheng le xie tong xiao ying ,tong guo cu jin le gao wen de cai liao de xing cheng tan ge li ceng deng fang shi ,di sheng le cai liao zi shen de zu ran xiao guo ;er DP-GOzai tian jia zai EPzhong ,dang tian jia liang jin wei 1.5 wt.%shi ,LOI、UL-94、HRR、pk-HRRdeng can shu bian you xian zhe de gai shan 。yin ci ,lin ji zu ran ji he yang hua dan mo xi ju you liang hao de xie tong zuo yong ,ju ju you geng gao de zu ran xiao lv ,ke yi wei huan yang shu zhi cai liao di gong you yi de zu ran xing neng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的李响,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于阻燃性能论文,高分子材料论文,环氧树脂论文,氧化石墨烯论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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