双基协同阻燃环氧树脂HPCTP-DOPS/EP的性能研究

单一的磷杂菲、磷腈类阻燃剂的阻燃效果有限,为了改善9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(DOPS)对环氧树脂(EP)的阻燃效果,将DOPS和六苯氧基环三磷腈(HPCTP)复配应用于EP。在总含P量为1.2wt%时,通过调整磷杂菲和磷腈阻燃剂中含P量的比例,将DOPS和HPCTP复配添加到EP中,制备EP复合材料。利用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、热重(TG)、锥形量热(CONE)、扫描电镜-能量色散X射线谱(SEM-EDS)、热重-红外光谱联用(TG-IR)等测试手段研究不同比例的磷杂菲和磷腈基团对EP热稳定性和阻燃性能的影响,探究双基协同阻燃规律和机制。研究结果表明：P、S元素之间存在协同阻燃作用,当总含P量为1.2wt%时,复合体系中随着含S量的增加,HPCTP-DOPS/EP的LOI值和UL-94等级逐渐升高,当HPCTP和DOPS中的含P量比为0.2∶1时,HPCTP-DOPS/EP的LOI值为30.4%,达到UL-94 V-0级,总热释放量(THR)和热释放速率峰值(PHRR)显著降低,燃烧后形成了更加致密、稳定的膨胀炭层,优于两种阻燃剂单独使...     

聚乳酸/DOPS衍生物阻燃复合材料的非等温热降解动力学研究

近年来,磷杂菲类阻燃剂因其良好的阻燃性和相容性等特点而被阻燃界学者们广泛研究。本工作以一种新型磷杂菲衍生物马来酸酐-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-硫化物(MAH-DOPS)为阻燃剂,将其添加到聚乳酸(PLA)中制备PLA/MAH-DOPS阻燃复合材料;再通过TG/DTG方法研究其热降解过程;最后采用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法对PLA和PLA/MAH-DOPS的非等温热降解动力学数据进行分析,求出热降解活化能(E)和指前因子(A),并推测出可能的热降解机理及其动力学方程。实验结果表明：与纯PLA相比,PLA/MAH-DOPS的初始分解温度(T_5%)、最大热失重速率(R_max)和峰温(T_P)均降低,残炭量升高。热降解动力学参数分别为E_K(PLA)=174.02 kJ/mol,E_O(PLA)=178.45 kJ/mol, lnA_K(PLA)=31.90,E_K(PLA...     

材料科学与工程专业环境材料学课程教学改革的探索与实践

环境材料学是贵州民族大学材料科学与工程专业本科生的一门重要专业选修课。文章首先阐述了开设环境材料学课程的必要性,其次介绍了学校环境材料学课程的开设情况,然后对课程的教学方法、实践教学、评价方式等方面进行了初步的探讨和研究,并在教学过程中进行了一些课程教学改革的尝试,以期为材料类专业环境材料学课程教学提供参考。     

聚磷腈材料在航空航天及军工领域的应用研究

简要介绍了聚磷腈的结构和性能,概述了六氯环三磷腈、聚二氯磷腈和聚磷腈的合成方法,综述了其在航空航天及军工领域的应用,包括在耐高温阻燃涂层、阻燃泡沫橡胶、火箭发动机绝热层、密封材料等领域的应用,并指出了我国聚磷腈材料发展存在的问题,最后对聚磷腈的发展前景进行了展望。     

聚乙烯/无机纳米粒子复合材料的研究应用进展

近年来,聚乙烯因其良好的化学稳定性被广泛应用于工业领域中,但因耐热性差、力学性能不足等限制了其进一步的应用.本文综述了聚乙烯(PE)分别与碳酸钙(CaCO3)晶须、蒙脱土(MMT)、二氧化硅(SiO2)、硫酸钙(CaSO4)晶须等无机纳米粒子通过改性处理制得复合材料,无机纳米粒子的加入使得复合材料的力学性能、耐热性、抗...     

双DOPO悬垂型阻燃剂化学修饰水性聚氨酯的性能

为提高普通水性聚氨酯(WPU)耐热性、阻燃性和力学性能等,本文以9, 10-二氢-9-氧-10-磷菲-10氧化物(DOPO)和2, 2′-二烯丙基双酚A(DABA)为原料,通过“一步法”化学合成了双DOPO悬垂型阻燃剂DDBA,采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)表征了其化学结构,并用其化学修饰WPU制备新型水性聚氨酯(DDBA/WPU)。研究了DDBA对DDBA/WPU胶膜材料耐水性、耐热性、阻燃性及力学性能的影响。通过水接触角、吸水率、热失重(TG)、锥形量热(CONE)、电镜扫描(SEM)、氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)、万能试验机等评价胶膜的相关性能。研究结果表明：随着DDBA添加量的增大,胶膜的耐水性、耐热性、阻燃性及力学性能不断提升,当DDBA的添加质量比为20%时,水接触角可达134.56°,提高了106.06%,吸水率降低了33.29%。耐受温度提高了60℃,LOI值为35.9%,烟气释放总量(TSP)和平均有效燃烧热(AEHC)分别减小了85.42%和55.76%,最大热释放速率(pHRR)、总释放热(THR)、CO₂的释放量分...     

不同硅氧烷改性水性聚氨酯胶膜的性能

以二苯基硅二醇(DPSD)、聚二甲基硅氧烷(PDMS和KF-2201)对水性聚氨酯(WPU)进行化学改性以改善WPU耐水性和耐热性的不足,并探究3种改性剂对WPU胶膜耐水性和耐热性的影响.利用DLS对乳液粒径分布进行测试,采用FTIR、XPS、DSC、TG、DTG、SEM、AFM对胶膜进行表征.未改性胶膜、DPSD、PDMS以及KF-2201改性胶膜的水接触角分别为81.08°、96.37°、105.72°、110.05°,吸水率分别为16.41％、12.70％、10.19％、9.12％,热失重95％时相应胶膜的温度分别为367、375、394、401℃,对应胶膜的粗糙度分别为1.81、3.67、5.06、17.7 nm.结果表明,硅氧烷的引入提升了胶膜的耐水性和耐热性,而含有大量Si—O—Si键和疏水苯环的KF-2201更有助于提升胶膜的耐水性和耐热性.此外,胶膜表面的纹路排列较为精细规整,并且胶膜软硬段存在微相分离.     

六氯环三磷腈的合成与精制研究

采用复式催化剂/缚酸剂体系,合成了六氯环三磷腈。研究了反应溶剂、投料比例、催化剂、反应时间和原料粒径对六氯环三磷腈产率的影响,优化了合成条件和纯化方法,并确定了最佳反应条件。采用熔点测试、元素分析、红外光谱、X射线衍射、核磁共振等测试手段对产物进行了表征。结果表明,所得产物为目标化合物。产率可稳定在75%～80%之间,产物纯度达到98%。在聚合反应前,需要用重结晶结合升华的方法对六氯环三磷腈单体进行精制,以使聚合反应顺利进行。     

六氯环三磷腈的合成与阻燃应用研究进展

简要介绍了六氯环三磷腈的结构和理化性质,研究了五氯化磷与氯化铵反应生成六氯环三磷腈的反应机理,概述了六氯环三磷腈的合成方法以及本课题组的合成进展,综述了其在阻燃领域的应用进展,最后指出了六氯环三磷腈在我国工业化生产中存在的问题和解决途径。     

六(4-硝基苯氧基)环三磷腈的合成及其热稳定性研究

六(4-硝基苯氧基)环三磷腈(HNCTP)是一种环境友好型阻燃剂,因具有良好的耐热性和阻燃性而备受关注。以六氯环三磷腈(HCCP)、对硝基苯酚为原料合成了HNCTP,经傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、元素分析(EA)、热重-差示扫描量热分析(TGA-DSC)等分析手段对产物的结构和热稳定性进行了表征,并考察了反应溶剂、投料比例和反应时间3个因素对HNCTP收率的影响。结果表明,以丙酮为溶剂,n(对硝基苯酚)∶n(HCCP)=9∶1,56℃回流反应18h,HNCTP的收率为90.5%。热稳定性研究表明,HNCTP的热稳定性较好,在N2气氛下的初始分解温度为371.5℃,可作为添加型阻燃剂应用于聚合物基材中,而且适用于加工温度较高的体系。