綠色阻燃材料的催化成炭行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文以多金屬氧酸鹽(POM)和室溫離子液體(IL)為單體,合成出三種金屬氧酸鹽離子液體(PILs)無機-有機雜化材料—[BMIm]3PW(PIL1)、[BMIm]3PMo(PIL2)和[BMIm]4SiW(PIL3)。將三種PILs用于聚丙烯/膨脹阻燃劑體系(PP/IFR)以改善其阻燃效率,所用IFR為質(zhì)量比3∶1的聚磷酸銨(APP)和季戊四醇(PER)。對PILs的結(jié)構(gòu)分析表明,PILs結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了無機部分的Keggin結(jié)構(gòu)和有機部分

2、的咪唑結(jié)構(gòu),且由于有機部分的引入,POM結(jié)構(gòu)中附著的結(jié)晶水消失,這說明成功制備了PILs。對PP/IFR/PILs復(fù)合材料的阻燃性能和熱性能進行研究,發(fā)現(xiàn)PILs的出現(xiàn)對PP/IFR復(fù)合材料的阻燃性能有很大的影響。三種PILs在PP復(fù)合材料的阻燃性能所體現(xiàn)的協(xié)效作用能力排序為PIL2>PIL1>PIL3。其中,含0.5wt%PIL2和14.5wt%IFR的PP復(fù)合材料極限氧指數(shù)(LOI)高達28.0,并能獲得UL-94Ⅴ-0級別,且測試

3、過程無溶融滴落現(xiàn)象,而含15wt%IFR的PP復(fù)合材料氧指數(shù)僅為23.7,也無法獲得UL-94級別。PILs還促進了IFR的成炭反應(yīng)并提高了PP復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。對殘?zhí)康男螒B(tài)和結(jié)構(gòu)進行分析,以闡明其成炭及阻燃機理。研究表明,PIL2促進了APP與PER之間的反應(yīng),提高了材料在燃燒過程中炭富集程度和抗氧化能力,促使更多的N元素凝聚在殘?zhí)恐校罱K加速了整個體系成炭反應(yīng)過程,使其形成致密且連續(xù)的膨脹炭層,這是材料獲得良好阻燃性能的關(guān)鍵所在。

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