学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

丁苯橡胶的协同阻燃性能及其机理的研究

作　者: 吕佳梅
导　师: 李荣勋
学　校: 青岛科技大学
专　业: 材料学
关键词: SBR 协同作用热失重热分解活化能锥形量热仪
分类号: TQ333.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

低烟、低毒、高效、环保是阻燃SBR橡胶等高分子材料发展的重要方向。SBR的LOI仅有19%，目前，SBR阻燃还主要以溴系阻燃剂为主，存在着环保方面的问题。本文以阻燃丁苯橡胶SBR为研究目标，选用十溴二苯乙烷/三氧化二锑（DBDPE/Sb2O3）、氢氧化铝/红磷（Al(OH)3/P）、磷氮膨胀阻燃剂（IFR）三个阻燃体系，采用锥形量热仪（CONE）、氧指数、UL-94垂直燃烧实验仪、扫描电镜等测试方法，重点研究了阻燃SBR体系的燃烧性能、热失重行为、热分解动力学、成炭结构，并探讨了其阻燃机理和协同阻燃效应，期望得到满足不同使用要求的阻燃SBR体系。主要包括三部分内容：一、研究了DBDPE与Sb2O3协同阻燃SBR的高效阻燃体系。结果表明，DBDPE/Sb2O3阻燃SBR试样的HRR曲线呈现“后单峰型”，是典型的气相阻燃机理，燃烧时的发烟量增大；DBDPE/Sb2O3阻燃SBR试样在较低的温度下降解，且试样燃烧后的残炭中存在棱柱状的物质。二、研究了APP/PER和Al(OH)3/P及其两者协同阻燃SBR无卤低烟体系。结果表明，在APP/PER阻燃SBR体系中，APP:PER=3:1时具有较好的阻燃匹配关系，在Al(OH)3/P阻燃SBR体系中，Al(OH)3:P=26:14时阻燃效果较好；Al(OH)3/P阻燃SBR在300~500℃发挥阻燃作用，Al(OH)3和P反应生成磷酸铝，抑制了SBR的降解；IFR阻燃SBR在500℃~800℃发挥阻燃作用，由于形成炭层，抑制炭黑的降解；两种体系协同表现出一定的协同作用，质量比为1:1时阻燃效果最佳。三、研究了DBDPE/Sb2O3与APP/PER和Al(OH)3/P阻燃SBR的低卤高效体系。DBDPE/Sb2O3/IFR/Al(OH)3/P阻燃SBR，LOI达到27，UL-94可以通过V-2，HRR显著降低，起到良好的阻燃效果，各阻燃剂在不同的温度区间发挥阻燃作用，提高了成炭量，增加了炭层的稳定性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-27
  1.1 丁苯橡胶  11-13
    1.1.1 丁苯橡胶的发展简史  11-12
    1.1.2 丁苯橡胶的性能及应用  12-13
  1.2 阻燃剂种类  13-21
    1.2.1 含卤阻燃剂  13-17
    1.2.2 无机阻燃剂  17-19
    1.2.3 磷系阻燃剂  19-20
    1.2.4 膨胀阻燃剂  20-21
  1.3 阻燃剂阻燃机理  21-24
    1.3.1 燃烧的条件  21-22
    1.3.2 橡胶燃烧的历程  22-23
    1.3.3 气相阻燃机理  23
    1.3.4 凝聚相阻燃机理  23-24
    1.3.5 中断热交换阻燃机理  24
  1.4 丁苯橡胶阻燃的国内外研究进展  24-25
  1.5 本课题的研究目的和主要内容  25-27
    1.5.1 研究目的  25-26
    1.5.2 主要内容  26-27
第二章实验方法  27-31
  2.1 主要原料及试剂  27
  2.2 实验仪器及设备  27-28
  2.3 制样方法  28
    2.3.1 工艺路线  28
    2.3.2 工艺参数  28
    2.3.3 基本配方  28
  2.4 测试方法  28-31
    2.4.1 阻燃性能测试方法  28
    2.4.2 锥形量热仪（CONE）对燃烧性能的测定和应用  28-30
    2.4.3 断面及表面形貌观察  30
    2.4.4 热失重实验测试方法  30-31
第三章 DBDPE/Sb2O3阻燃 SBR 的研究  31-44
  3.1 引言  31
  3.2 SBR/DBDPE/ Sb_2O_3阻燃体系的质量匹配  31-33
  3.3 DBDPE/Sb_2O_3阻燃 SBR 体系的动态燃烧性能  33-37
    3.3.1 热释放速率（HRR）  33-35
    3.3.2 生烟速率（SPR）  35-37
  3.4 DBDPE/Sb_2O_3阻燃 SBR 体系的热失重行为研究  37-41
    3.4.1 氮气气氛下 DBDPE/Sb_2O_3阻燃 SBR 体系的热失重行为  37-39
    3.4.2 空气气氛下 DBDPE/Sb_2O_3阻燃 SBR 体系的热失重行为  39-41
  3.5 SEM 观察阻燃 DBDPE/Sb_2O_3阻燃 SBR 体系残炭的形貌  41-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章无卤阻燃 SBR 的研究  44-58
  4.1 引言  44
  4.2 SBR/APP/PER/MEL 阻燃体系的质量匹配  44-46
  4.3 SBR/Al(OH)3/P 阻燃体系的质量匹配  46-48
  4.4 无卤阻燃 SBR 体系的动态燃烧性能  48-51
    4.4.1 热释放速率（HRR）  48-50
    4.4.2 生烟速率（SPR）  50-51
  4.5 无卤阻燃 SBR 体系的热失重行为研究  51-55
    4.5.1 氮气气氛下无卤阻燃 SBR 体系的热失重行为  51-53
    4.5.2 空气气氛下无卤阻燃 SBR 体系的热失重行为  53-55
  4.6 SEM 观察阻燃无卤阻燃 SBR 体系的形貌  55-57
  4.7 本章小结  57-58
第五章低卤阻燃 SBR 的研究  58-75
  5.1 引言  58
  5.2 低卤阻燃 SBR 的动态燃烧性能  58-60
  5.3 低卤阻燃 SBR 的热失重行为研究  60-65
    5.3.1 氮气气氛下无卤阻燃 SBR 体系的热失重行为  60-62
    5.3.2 空气气氛下无卤阻燃 SBR 体系的热失重行为  62-65
  5.4 低卤阻燃 SBR 体系的热分解动力学研究  65-74
    5.4.1 N2气氛下阻燃 SBR 体系的热分解动力学  65-70
    5.4.2 空气气氛下阻燃 SBR 体系的热分解动力学  70-74
  5.5 本章小结  74-75
结论  75-77
参考文献  77-82
致谢  82-83
攻读学位期间发表的学术论文目录  83-84

丁苯橡胶的协同阻燃性能及其机理的研究

内容摘要

全文目录

相似论文