硼磷氮協效膨脹型阻燃劑的制備及性能研究.pdf

1、近年來,環(huán)境友好型膨脹型阻燃劑(IFR)及其阻燃技術成為阻燃研究領域的熱點。IFR主要由炭源(如季戊四醇)、酸源(如多聚磷酸銨)和氣源(如三聚氰胺)三部分組成,分為混合型和單質型兩種。其中混合型IFR存在易吸潮、熱穩(wěn)定性差、與聚合物難相容等缺點。單質型IFR可有效解決上述問題,但也存在元素組成單一、成本較高的缺點。硼是一種低毒元素,在IFR中硼化合物可作為脫水劑部分代替磷化合物,并且硼、磷、氮具有阻燃協效作用。我國硼資源豐富,在IFR中

2、引入硼元素可降低原料成本,有利于阻燃劑的商品化。
　　 本論文合成了一種含硼、磷、氮的單質型IFR——磷酸三聚氰胺硼酸鹽(MPB),用紅外、元素分析等方法對其結構進行了表征。研究了物料配比、反應溫度、溶劑用量、反應時間等因素對MPB收率的影響,確定了MPB的最佳合成條件。用氧指數法研究了MPB/環(huán)氧樹脂(EP)(MPB/EP)的阻燃性能并初步探討MPB阻燃機理。研究表明,MPB的阻燃性能優(yōu)于市售磷酸三聚氰胺(MP)及硼酸三聚氰胺

3、(MB)。
　　 納米粒子具有比表面積大等特點,具有體積效應和表面效應,可有效提高材料的力學性能和阻燃性能。為了改善MPB的阻燃性能,本論文通過原位生成法制備了納米氫氧化鎂/MPB(nano-MH/MPB)納米復合膨脹型阻燃劑,用IR、EDAX、XRD等方法對其進行了表征。研究了反應溫度、反應時間對Mg(OH)2晶粒尺寸的影響。研究了Mg(OH)2與MPB配比對nano-MH/MPB/EP阻燃性能的影響。通過熱重分析(TG)以及