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《河北大学》 2009年
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聚丙烯/膨胀型阻燃剂体系增容作用研究

李洪恩  
【摘要】:膨胀型阻燃剂(IFR)具有阻燃、抑烟、无毒等优点备受青睐。但IFR和聚丙烯(PP)相容性差,使复合材料的力学性能降低,因此改善PP和IFR的相容性具有重要意义。本文选用由季戊四醇、五氧化二磷和三聚氰胺为原料制备的季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐(KDIFR)作为阻燃剂,研究了硅烷偶联剂,羧基化聚丙烯(EPP),异氰酸酯类化合物(N75)对PP/KDIFR复合材料的增容作用,并对结晶形态进行了探讨。主要做了以下工作: 1.X-衍射(XRD)研究表明KDIFR可促进PP形成p晶。采用硅烷偶联剂KH-550、KH-560对其进行表面改性,KH-550增强KDIFR粒子的β成核作用,而KH-560则降低这种作用。扫描电镜显示硅烷的加入使粒子与基体间的黏结作用增强。偏光显微分析表明随着硅烷的增加,球晶的大小趋于一致,KDIFR的分散趋于均匀。KH-550和KH-560的加入,均可提高复合体系的力学性能,PP/KDIFR/KH-560=70/30/5复合体系综合性能最佳,冲击强度和拉伸强度比PP/KDIFR分别提高了24.2%和9.6%。 2.采用羧基化聚丙烯(EPP)作为PP/KDIFR体系的增容剂,PP/KDIFR/EPP=64/30/6的冲击强度和拉伸强度比PP/KDIFR分别增加了36.9%和14.6%。SEM, POM和XRD从微观角度观察到EPP对体系起到了增容作用,EPP促进了阻燃剂的异相成核作用,使球晶粒径分布变窄,且分布均匀,提高了阻燃剂与PP的黏结力,说明EPP为PP/KDIFR体系的有效增容剂。 3.采用异氰酸酯类化合物(N75)对KDIFR进行表面改性,N75分子中含有可与极性阻燃剂反应的N=C=O基团,又含有与PP相容性较好的烷基,在阻燃剂与PP中间可起到较好的偶联作用,同时由于含有碳元素和氮元素,本身也具有阻燃作用。N75的应用,提高了PP/KDIFR复合材料的力学性能,PP/KDIFR/N75=70/30/5复合体系综合性能最佳,冲击强度和拉伸强度比PP/KDIFR分别提高了14.1%和8.1%。阻燃性能的测试结果表明N75的加入,可明显提高材料的阻燃性。 综上结果,EPP具有最好的增容效果,说明高分子增容剂较小分子增容剂更具优势。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ325.14

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【引证文献】
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