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浙江大学
硕士学位论文
膨胀型阻燃剂改性及其在聚丙烯中的应用
姓名：王开立
申请学位级别：硕士
专业：化学工程
指导教师：曹堃;姚臻
20060201
摘要近年柬随潜聚丙烯越来越多的用于汽车、电器等工业，其阻燃性变得十分重要。对于燃烧时有熔滴滴落的聚烯烃，常用溴化物与氯化锑并用作为阻燃荆，随着要求降低阻燃材料燃烧生烟量殿肖毒气体量的呼声融商，使卤素阻燃荆随砬爰越寒越受裂羧翻。膨胀型陬燃铡由于其无卤、低熘、防溶滴等优点，日益受到人们的熏襁。目前所研究的膨胀型阻燃剂多以聚磷酸铵;鳤存在易迁出、易吸潮、热分解温度低等缺点，这使其应用受到限制。本文针对这些缺点，用三聚氰黢募餉，班襄鳃决上述鲻题。本文重点磷究了階的反应梳理、动力学潋及新褥产秘懿瞧麓。鹰红外和元素分析方法考察不同条件‘蚆的反应橼度，分析了时间、漱度、配比对反应的影响，结合改性前后阻燃剂的分子结构、粒径、水溶性得出和淖盍捶从μ跫#篗与亓勘．⒎从ξ露、反应秘寸本文还建立了階反应的表观动力学横涮，得至从Ρ砣锱嘶／，指前因子皊从妒直鹞狪另外，荼砻鞲男院驛热稳定性提高，初始分解温度由升劐改蛙君闼芰先韧蹂扒螅籜筵暴显示璋鞠涡湍蚁鵬寒的⒈涑蒷、型混合物；本文将改龅腁与季戊四醇磁涑勺枞技粒糜谢叻肿幼魑O容剂，将其用于聚丙烯中。以氧指数法退饺忌辗ㄗ魑?疾樽枞夹阅的手段，研究袭镑隧燃荆对聚蕊爝黻燃效果甥显，添热％可以使聚丙烯的僮达妥以上，溃是狾标塔，结合和姆椒ǘ宰枞祭栌晗┤刃阅芙刑教郑枞继逑低鼻科和凝固相起作用，改性的阻燃剂相对没有改性的阻燃剂来浇，具有更优异的蛾碳对阻懋滚丙矮力学一≥臻ピ傥杈勘礞鳎植眯碛登謕汤雠王鵬抗魂蠢琹、时。率和热稳定性。勰江夫掌硕宦畚
魑O嗳菁潦保稍谠谝欢ǚ段谔豳癫牧系睦煨阅埽ǘ钥钩寤击强度都下降，需要添加相容剂斫档陀跋臁５笔褂帽揭蚁┮宦砝此狒簿畚强凄影不大。关键词：聚磷酸铵：三聚氰胺；动力学；无卤阻燃；聚丙烯赶唾：：炀倥饈’学位论文
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第一章前言高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于国民经济和人民生活的各个领域，年仅塑料的生产量即达亿吨，其体积大大超过同年生产的钢材体积。但是大多数高聚物属于易燃、可燃材料，在燃烧时热释放速率大，热值高，火焰传播速度快，不易熄灭，有时还产生浓烟和有毒气体，造成对环境的危害，对人们的生命安全形成巨大的威胁，例如近年来发生火灾频繁，特大火灾伤人事故常有发生，特别是公共场所几次火灾造成重大人员死伤和财产损失，社会影响很大，我国年火灾达万起，年升至万起，欧美工业发达国家年火灾损失有时能达到国民生产总值的％。因此，预防火灾成为人们心中迫切的愿望，如何提高合成高聚物及天然高聚物材料的阻燃性己成为一个急需解决的问题。上世纪年代，美国等发达国家即开始进行阻燃剂的研究和应用，至年全球阻燃剂的年产量已达蚨郑晗鄱诿涝#⒁％的速度不断增长，就产量和用量而言，阻燃剂已成为仅次于增塑剂的塑料添加剂。同时，各国相继规定了有关材料阻燃的法规，对高分子材料的阻燃性提出越来越高的要求，开展高聚物的燃烧特性及阻燃技术研究具有重要意义。目前，高聚物所用阻燃剂主要有含卤化合物、含磷化合物、卤一磷化合物、无机添加及膨胀型阻燃剂。其中含卤阻燃剂燃烧时会产生有毒、腐蚀性气体及烟雾；而无机添加型阻燃剂由于添加量大，对高聚物性能，尤其是力学性能影响严重，故不是理想的阻燃剂。在无卤阻燃体系中，膨胀阻燃剂是重要的一类。膨胀阻燃涂层年前便开始应用，而直至年代中期才‘将膨胀阻燃剂用于聚合物本体。膨胀阻燃剂优于含卤阻燃剂之处在于其燃烧时烟雾小，而且放出的气体无害。另外，膨胀阻燃剂生成的炭层可以吸附熔融、着火的聚合物，防止其滴落传播火灾，因此十分适用于高聚物中的聚烯烃的阻燃。本文针对孜薄⒂氩牧舷嗳菪圆畹娜钡悖肕改性魑W枞技粒并以鱿嗳菁粒馐粤似湓诰郾┲械挠τ锰匦浴浙江人学坝学位论文
翟廷更二划。田第二章综述离聚物的燃烧和阻燃耀一．忌。袢记死．．．一．满浆物在空气中受热时，会分解生成挥发悭可燃物，当可燃物浓度和体系瀑发魁够毫薅，即可燃浇。所强离聚物静燃烧可分为热氧降解和燃烧两个过程，涉及稳熬、褰豢镑在凝聚鹱涎燕氧隆解、分瓣产携茬嚣疆爱气辐中嚣扩鼗、与窆气溅会形藏氧镬：反应场及气稳中豹链式熬烧反应等～系残环节。图掰示费赢聚物燃烧过程的要素状态模型徽明显，当使高聚物受热的热源的热爨能够使高聚物分解，且分解产生的可燃物达到一定浓度，同时体系被加热到点燃濑度后，燃烧才能发生。而己被点燃的商聚物在点燃源稳