一种透明阻燃聚不饱和磷酸酯的制备与性能研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sisi22
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
透明聚合物材料具有质轻、易加工、透光率高、热稳定性好等许多优异的特点,广泛应用于生物医药、电子封装、室内装饰、食品包装等领域。然而,该类材料容易燃烧,对人们的生存环境和财产安全造成巨大损失。通过引入阻燃剂的方式对这类材料进行改性,制备阻燃材料,可以解决这一问题。目前,产量最大的卤系阻燃材料分解时易释放卤化氢、二噁英等有毒物质,容易对环境产生污染。磷酸酯类阻燃材料具有特有的P=O和P-O-C结构,阻燃效果好,且受热分解时低烟无毒,从而受到广泛的关注。本文首先合成了一种含有C=C键的不饱和磷酸酯单体,然后将其进行本体聚合,制备一种新型的透明阻燃型聚合物材料,最后将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)共聚进行增强改性,获得一系列的交联共聚物,并对其性能进行研究。研究内容如下:(1)以磷酸三乙酯(TEP)、乙二醇(EG)、甲基丙烯酸(MAA)等为原料,合成了含C=C的不饱和磷酸酯单体(UPE)。通过改变MAA的比例制备一系列的UPE(UPE-1、UPE-2、UPE-3、UPE-4、UPE-5)。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对中间体三羟乙基磷酸酯(THPE)和含三个C=C的不饱和磷酸酯单体(UPE-3)的结构和分子量进行测定,结果显示:UPE-3在1299 cm-1出现C-O-C伸缩振动吸收峰,P-O-C谱峰发生明显变化,且分子量为434,与理论值相符合,证实酯化反应顺利完成。(2)将UPE系列本体聚合,制备了一系列聚不饱和磷酸酯(PUPE)(分别对应为:PUPE-1、PUPE-2、PUPE-3、PUPE-4、PUPE-5)。通过FTIR分析、凝胶度测试、固体紫外光吸收谱分析、热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)、力学性能测试、极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧试验(UL-94)、微型锥形量热(MCC)分析和扫描电子显微镜(SEM)测试对其结构和性能进行表征。结果表明:UPE系列本体聚合能够得到具有交联结构的聚合物PUPE系列;PUPE的初始分解温度(T0.1)超过230℃,PUPE-3在700℃时的残炭率达到29.07 wt%;随着MAA含量的增加,PUPE的拉伸强度提高,冲击强度降低,透光率均保持在90%以上,其中PUPE-3的拉伸强度为14.62 MPa,冲击强度为30.53 KJ·m-2,透光率达到92.31%;PUPE的LOI均大于28%,UL-94均达V-0级,其中PUPE-3的LOI为32.0%,热释放速率峰值(PHRR)和热释放容量(HRC)分别为118.2 W/g和126 J/K.g。(3)将MMA与UPE共聚,制备了一系列不同MMA含量的交联共聚物(poly(UPE-co-MMA))。通过FTIR分析、凝胶度测试、固体紫外光吸收谱分析、TGA、DMA、力学性能分析、LOI测试、UL-94测试、MCC分析和SEM测试对其进行表征。结果表明:MMA与UPE共聚可以得到具有交联结构的poly(UPE-co-MMA);随着MMA含量的增加,poly(UPE-co-MMA)的T0.1提高,但在600℃时的残炭率由PUPE的29.69 wt%降低至24.63 wt%;poly(UPE-co-MMA)的拉伸强度由PUPE的14.62MPa增加至26.95 MPa,冲击强度从30.53 KJ·m-2下降至19.26 KJ·m-2,透光率均保持在90%以上;poly(UPE-co-MMA)的LOI值从29.0%下降至28.2%,PHRR略微提高,而UL-94仍保持V-0级。(4)将St引入聚合物PUPE中,制备了一系列不同St含量的交联共聚物(poly(UPE-co-St))。通过FTIR分析、凝胶度测试、固体紫外光吸收谱分析、TGA、DMA、力学性能分析、LOI测试、UL-94测试对其进行表征。结果表明:St与UPE共聚可以得到具有交联结构的poly(UPE-co-St);随着St含量的增加,poly(UPE-co-St)的T0.1提高,但在600℃时的残炭率由30.47 wt%降低至21.77 wt%;poly(UPE-co-St)的拉伸强度从PUPE的17.84 MPa增加至37.53 MPa,而冲击强度没有明显变化,透光率从92.3%下降至89.8%;poly(UPE-co-St)的LOI值从29.0%下降至24.5%,UL-94从V-0级降至V-1级。
其他文献
长7油层组富有机质页岩在鄂尔多斯盆地南缘广泛分布,但其形成古环境和控制因素存在争议。对鄂尔多斯盆地铜川地区瑶页1井长7油层组开展高密度元素扫描和有机地球化学分析,重
近代日本人在东北创办的大量报刊,以"开通民智""联络邦交"为名义,实际上则以文化侵略为目的,主要是为日本武力侵占东北制造舆论。《盛京时报》作为其忠实代言者,自创刊起,便
【典型案例】$$杨某,A市供销社党组书记、理事会主任,市政协委员。2015年至2017年,杨某借“两节”、住院治病及外出学习之机,收受市供销社下属干部所送现金20万元及名贵烟酒若干
报纸
一、积极做好企业帮扶工作$$ 各级工业主管部门要采取多种举措,积极帮助企业开展灾后自救和恢复生产。市经信委要组织专门力量,赴重点受灾地区和重点企业,开展帮扶工作,并在市
报纸
随着机器视觉相关技术的发展,微视觉领域在检测精度以及自动化程度方面的要求也越来越高。传统人工精密检测的方法,存在误差较大、效率较低等问题。机器视觉技术以其独有的非
校企合作是高职教育发展的重要方向,以《建筑材料》实验课程在校企合作背景下的教学改革为视角,针对《建筑材料》实验课程出现的一系列问题进行分析,提出相应的对策,构建更完
十九届四中全会是我们党站在“两个一百年”奋斗目标历史交汇点召开的一次重要会议,意义重大、影响深远。会议就坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力
报纸
对高职旅游职业人才素质结构的认识直接影响到专业人才的培养及职业发展。分析了高职旅游专业人才的职业发展要求入手,剖析了该专业人才应具备的职业素养,认为其职业素质结构由
日前,由中国法学会财税法学研究会主办、北京大学法学院和北京大学财经法研究中心承办的第20届中国财税法前沿问题高端论坛——“中国特色财税法的理论与制度”研讨会在北京大
报纸
互联网时代电子商务已成为拉动经济增长的重要力量,立足于经济新常态下中原经济区建设,结合河南省电子商务发展现状,分析河南省电子商务发展存在的问题,并就在碎片化、大市场