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探索阻燃剂高分子含溴阻燃剂的合成及其阻燃改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的大专毕业论文范文

摘要:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的综合性能优异,如较高的力学性能,优异的耐热性、耐化学药品性和电绝缘性,它作为一种重要的工程塑料已广泛运用于汽车、电子、家用电器及机械等行业。然而,PET树脂最大的缺点就是阻燃性能很差,氧指数仅为24,在燃烧历程中还会出现非常显著的熔滴现象,因而研发阻燃PET树脂具有非常重要的现实作用。本论文从五溴甲苯为原料成功合成了一种高分子含溴阻燃剂聚丙烯酸五溴苄酯(PPBBA),并将PPBBA与三氧化二锑(Sb_2O_3)按质量比为3:1混合制备了复配阻燃剂(FR-PPBBAS),然后将FR-PPBBAS与PET从不同比例通过熔融共混法制备了PET/FR-PPBBAS共混物,探讨了共混物的结构、性能及热分解动力学。主要工作及结论如下:PET/FR-PPBBAS共混物的氧指数随着复配阻燃剂含量的增多而提升,熔滴现象也减少,阻燃等级明显提升。当阻燃剂FR-PPBBAS含量为10%时,氧指数达到30.5,熔滴消失,达到V-0级。冲击断面的电子扫描电镜图表明:当阻燃剂含量不超过10%时,没有出现显著的相分离现象,阻燃剂与PET树脂之间有一定的相容性,此时共混物的力学性能恶化不严重。动态力学测试表明:PET/FR-PPBBAS共混物的储能模量G′随着阻燃剂含量的增多都在增大,这表明加入阻燃剂后,材料的刚性增大;PET/FR-PPBBAS共混物的玻璃化改变温度没有随阻燃剂的加入而发生太大变化。采取示差量热扫描仪分析了PET/FR-PPBBAS共混物的熔融和结晶行为。PET/FR-PPBBAS共混物和纯PET呈现出相似的熔融曲线,均在250℃左右出现熔融峰,但阻燃剂的加入提升了材料的结晶度。在相同的降温速率时,加入阻燃剂后使得PET/FR-PPBBAS共混物的非等温结晶峰温度向低温方向移动,并且添加阻燃剂后加速了材料的结晶速度。使用动态旋转流变仪探讨了PET/FR-PPBBAS共混物的动态旋转流变性能。共混物熔体为假塑性流体,呈现剪切变稀现象。与纯PET相比,共混物具有更高的储能模量和损耗模量。Han办法分析结果表明共混物没有发生相分离。采取热重分析仪探讨了共混物的热分解动力学,通过Flynn-Wall-Ozawa、Friedman-Reieh-Levi和Kissinger三种办法计算了热分解活化能。共混物的热分解活化能显著高于纯PET,表明复配阻燃剂的加入提升了共混物的热稳定性。 关键词:高分子含溴阻燃剂论文 聚丙烯酸五溴苄酯论文 聚对苯二甲酸乙二醇酯论文 性能论文 热分解动力学论文
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    摘要4-6

    Abstract6-11

    主要符号表11-12

    第一章 绪论12-24

    1.1 前言12

    1.2 阻燃剂概述12-16

    1.2.1 阻燃剂的意义机理和分类13-15

    1.2.2 阻燃剂的国内外市场状况15-16

    1.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的探讨发展16-21

    1.3.1 PET 的结构与性能16-17

    1.3.2 PET 的增韧和结晶改性探讨17-19

    1.3.3 PET 的阻燃改性探讨19-21

    1.4 新型高分子阻燃剂聚丙烯酸五溴苄酯21-23

    1.4.1 高分子溴系阻燃剂的探讨近况21-22

    1.4.2 新高分子溴系阻燃剂聚丙烯酸五溴苄酯22-23

    1.5 本文的主要内容及探讨的作用23-24

    第二章 阻燃剂聚丙烯酸五溴苄酯(PPBBA)的合成与表征24-35

    2.1 引言24

    2.2 实验部分24-29

    2.2.1 实验原料24-25

    2.2.2 实验设备25

    2.2.3 实验步骤25-29

    2.2.4 表征与测试29

    2.3 结果与讨论29-34

    2.3.1 五溴苄基溴的表征29-31

    2.3.2 丙烯酸五溴苄酯的表征31-32

    2.3.3 聚丙烯酸五溴苄酯(PPBBA)的表征32-34

    2.4 本章小结34-35

    第三章 PET/FR-PPBBAS 共混物制备与表征35-54

    3.1 引言35

    3.2 实验部分35-38

    3.2.1 实验原料35-36

    3.2.2 实验仪器与设备36

    3.2.3 PET/FR-PPBBAS 共混物的制备36-37

    3.2.4 工艺条件的设定37-38

    3.2.5 PET/FR-PPBBAS 共混物的配方设计38

    3.3 测试与表征38-41

    3.3.1 PET/FR-PPBBAS 共混物的阻燃性能测试38-39

    3.3.2 PET/FR-PPBBAS 共混物的力学性能测试39-40

    3.3.3 PET/FR-PPBBAS 共混物的形态结构表征40

    3.3.4 PET/FR-PPBBAS 共混物的动态热机械性能测试40

    3.3.5 PET/FR-PPBBAS 共混物的非等温结晶性能测试40-41

    3.4 结果与讨论41-53

    3.4.1 PET/FR-PPBBAS 共混物的阻燃性能分析41-44

    3.4.2 PET/FR-PPBBAS 共混物的力学性能分析44-46

    3.4.3 PET/FR-PPBBAS 共混物的形态结构分析46-47

    3.4.4 PET/FR-PPBBAS 共混物的动态力学性能分析47-50

    3.4.5 PET/FR-PPBBAS 共混物的热性能的分析50-51

    3.4.6 PET/FR-PPBBAS 共混物的非等温结晶性能分析51-53

    3.5 本章小结53-54

    第四章 PET/FR-PPBBAS 共混物动态流变行为的探讨54-62

    4.1 引言54

    4.2 实验部分54-56

    4.2.1 实验原料54-55

    4.2.2 主要仪器设备55

    4.2.3 试验办法55-56

    4.3 结果与讨论56-60

    4.3.1 动态应变扫描56

    4.3.2 动态频率扫描56-60

    4.3.3 动态时间扫描60

    4.4 结论60-62

    第五章 PET/FR-PPBBAS 共混物的热分解动力学探讨62-74

    5.1 引言62

    5.2 实验部分62-63

    5.2.1 实验原料62

    5.2.2 主要仪器设备62-63

    5.2.3 试验办法63

    5.3 结果与讨论63-73

    5.3.1 TG 和 DTG 分析63-66

    5.3.2 热分解历程的动力学探讨66-73

    5.4 本章小结73-74

    第六章 结论74-76

    参考文献76-83

    攻读硕士学位期间的成果83-84

    致谢84

丙烯酸五溴苄酯(PPBBA)的合成与表征24-352.1 引言242.2 实验部分24-292.2.1 实验原料24-252.2.2 实验设备252.2.3 实验步骤25-292.2.4 表征与测试292.3 结果与讨论29-342.3.1 五溴苄基溴的表征29-312.3.2 丙烯酸五溴苄酯的表征31-322.3.3 聚丙烯酸五溴苄酯(PPBBA)的表征32-342.4 本章小结34-35第三章 PET/FR-PPBBAS 共混物制

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