一種硼系環(huán)保無(wú)鹵阻燃劑的合成與應(yīng)用.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高分子材料在人們的日常生活中應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，同時(shí)也帶來(lái)了極大的方便，然而絕大多數(shù)高分子材料主要由碳、氫元素組成，由于高分子材料本身具有極易燃燒的特性，而且燃燒速度非?？欤[藏著巨大的火災(zāi)安全隱患。同時(shí)高分子材料在燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生大量有毒有害的煙霧和氣體，對(duì)人類的生命健康隱藏著巨大風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也對(duì)人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞，因此關(guān)于高分子材料阻燃行業(yè)引起了全世界的極大關(guān)注。
　

2、　本文針對(duì)高分子材料阻燃行業(yè)，系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)一種硼系環(huán)保無(wú)鹵阻燃劑，具體工作及研發(fā)成果如下所述:
　　首先，以季戊四醇、硼酸和三聚氰胺為原料合成了一種集碳源、酸源和氣源為一體的硼系膨脹型阻燃劑——季戊四醇硼酸酯三聚氰胺鹽(PBEM)，其反應(yīng)條件主要包括:物料配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出最佳反應(yīng)條件為:酯化反應(yīng)中硼酸與季戊四醇摩爾比為1∶1，酯化反應(yīng)時(shí)間為8h，酯化反應(yīng)溫度為110℃;固化反應(yīng)中固化溫度為150℃，固化時(shí)間

3、為5h，季戊四醇硼酸酯與三聚氰胺摩爾比為1∶0.8。同時(shí)對(duì)合成阻燃劑進(jìn)行了紅外光譜以及差熱分析。
　　其次，將制備好的阻燃劑添加到低密度聚乙烯(LDPE)中，通過(guò)對(duì)阻燃LDPE進(jìn)行氧指數(shù)、水平燃燒級(jí)別和垂直燃燒級(jí)別進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明:當(dāng)阻燃LDPE中阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或者等于20％時(shí)，測(cè)得的氧指數(shù)大于或者等于30.8％，水平燃燒級(jí)別為HB級(jí)，垂直燃燒級(jí)別為Ⅴ-0，屬于難燃材料。通過(guò)對(duì)阻燃LDPE進(jìn)行沖擊強(qiáng)度、彎曲性能和拉伸性能進(jìn)

4、行測(cè)定，結(jié)果表明:當(dāng)阻燃LDPE中阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時(shí)，沖擊強(qiáng)度最高為32.45KJ/m2，當(dāng)阻燃LDPE中阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％時(shí)，彎曲應(yīng)力最高為11.78MPa，當(dāng)阻燃LDPE中阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％時(shí)，拉伸應(yīng)力最高為9.83MPa。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察阻燃劑在阻燃LDPE斷面中分散程度，同時(shí)根據(jù)燃燒特性分析阻燃機(jī)理。綜合考慮阻燃LDPE的阻燃性能及力學(xué)性能，得出阻燃劑在LDPE中最佳添加量為20％。
　　綜上所述