首页> 中文学位 >阻燃定形相变材料及苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究
【6h】

阻燃定形相变材料及苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能研究

代理获取

目录

文摘

英文文摘

中国科学技术大学学位论文相关声明

第一章相变储能材料的研究现状

1.1引言

1.2储能材料的分类

1.2.1显热储能材料

1.2.2化学反应储能材料

1.2.3相变储能材料

1.3相变储能材料的分类

1.3.1固-液相变储能材料

1.3.2固-固相变储能材料

1.3.3定形相变材料

1.4相变材料的传热强化研究

1.5相变储能材料的应用

1.5.1相变储能材料在太阳能领域的应用

1.5.2相变储能材料在建筑节能领域的应用

1.6结语

1.7本部分的研究思路、研究内容及研究方法

参考文献

第二章阻燃定形相变材料的制备及其热与燃烧性能的研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1原材料与试剂

2.2.2实验仪器

2.2.3定形PCM的制备过程

2.2.4产物的结构表征及性能测试方法

2.3结果与讨论

2.3.1不同阻燃体系对定形PCM结构与性能的影响

2.3.2 IFR与OMT协效阻燃定形PCM

2.4本章结论

参考文献

第三章纳米复合定形相变材料的制备、性能及其阻燃机理研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1原材料与试剂

3.2.2实验仪器

3.2.3 HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料的制备

3.2.4纳米复合定形PCM的制备

3.2.5产物的结构表征及性能测试方法

3.3结果与讨论

3.3.1 HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料的结构表征

3.3.2纳米复合定形PCM结构与性能研究

3.3.3 IFR对纳米复合定形PCM的影响

3.4本章结论

参考文献

第四章苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究进展

4.1引言

4.2聚合物/粘土纳米复合材料

4.2.1粘土的结构

4.2.2粘土的有机改性

4.2.3聚合物/粘土纳米复合材料(PCN)的制备

4.2.4聚合物/粘土纳米复合材料的结构

4.2.5聚合物/粘土纳米复合材料的形成机理

4.2.6聚合物/粘土纳米复合材料的性能

4.3阻燃苯乙烯-丙烯腈基聚合物研究现状

4.4结语

4.5本课题组研究工作进展

4.6本部分的研究思路、研究内容及研究方法

参考文献

第五章聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)/粘土纳米复合材料的制备及其性能研究

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1原材料与试剂

5.2.2有机改性MMT的制备

5.2.3实验仪器

5.2.4SAN复合材料的制备

5.2.5产物的结构表征及性能测试方法

5.3结果与讨论

5.3.1有机改性MMT的性能研究

5.3.2 SAN复合材料的结构与性能研究

5.3.3 SAN/MMT/RC纳米复合材料制备和性能研究

5.4本章结论

参考文献

第六章丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/粘土纳米复合材料的制备及其催化 成炭研究

6.1引言

6.2实验部分

6.2.1原材料与试剂

6.2.2实验仪器

6.2.3 ABS复合材料的制备

6.2.4产物的结构表征及性能测试方法

6.3结果与讨论

6.3.1 FeCl3和OMT在ABS中的催化成炭研究

6.3.2 La2O3和OMT在ABS中的催化成炭作用及协效阻燃研究

6.4本章结论

参考文献

本文总结、创新之处以及进一步工作展望

博士期间发表论文

致谢

展开▼

摘要

聚合物材料主要由碳、氢元素组成,遇火后会发生剧烈的燃烧,造成众多的火灾事故。为了减少火灾损失,提高人类生存环境的安全水平,对聚合物材料进行阻燃处理势在必行,提高其阻燃性能一直是人们极为关注的重要研究方向之一。本文在总结了定形相变材料(PCM)和苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究现状和最新进展的基础上,研究了阻燃定形PCM及苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的制备与性能。主要研究内容为以下两个部分五个方面: 第一部分定形相变材料(PCM)的阻燃研究研究了三类不同的阻燃体系对定形PCM的结构、热稳定性、燃烧性能和储热性能的影响;为了进一步提高定形PCM的阻燃性能,制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM,对结构、阻燃性能和热性能进行了研究,讨论了两者之间的协同阻燃作用;然后从材料设计角度出发,将纳米复合和无卤阻燃的技术与原理相结合,制备了纳米复合定形PCM,提高了其热稳定性;进一步制备了阻燃纳米复合定形PCM,研究了其热稳定性、储热性能和阻燃性能,探讨了阻燃机理。 1.定形PCM由相变材料(石蜡)和支撑材料(HDPE)两部分组成,石蜡分散在HDPE形成的三维网络结构中;CONE测试表明,三类阻燃体系对定形PCM:均有较好的阻燃效果,热释放速率的峰值(PHRR)有显著的降低,MPP-PER、BPBE-AO和MCA分别在凝聚相、气相和凝聚相起阻燃作用,综合分析得到IFR是一类性能优异的阻燃体系;TGA分析表明阻燃剂的添加致使了定形PCM的热降解温度提前,但最终的成炭量有明显的提高;DSC结果表明,阻燃定形PCM的潜热没有明显变化。 2.制备了OMT与IFR复合使用的阻燃定形PCM,对阻燃协同作用进行了研究。CONE实验表明,OMlT的添加显著降低了定形PCM的PHRR、总烟释放(TSR)、比消光面积(SEA)和CO、CO<,2>的释放,因为OMT能与IFR发生反应生成致密的炭层结构,在材料燃烧的表面形成一种物理保护层,起到了隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用;同时火灾传播指数(FPI)的提高和火灾蔓延指数(FGI)的降低,表明粘土有利于提高定形PCM的火灾安全性;TGA分析表明,阻燃定形PCM的开始热解温度提前,最终的成炭量有所提高;DSC结果表NOMT和IFR的添加对定形PCM的潜热无明显影响。 3.采用双螺杆挤出法制备了HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料母粒,以母粒为支撑材料,石蜡为相变材料,制备了纳米复合定形PCM。XRD和SEM结果显示石蜡均匀地分散在HDPE-EVA合金/OMT纳米复合材料形成的网络结构中,而且石蜡部分地插入到OMT的层间;动态FTIR、TGA和DSC结果表明,与HDPE-EVA合金/石蜡复合物相比,纳米复合定形PCM的热氧化降解速度有所降低,热稳定性有显著的提高,相变潜热有所降低。基于膨胀型阻燃原理,制备了阻燃纳米复合定形PCM,对其热稳定性、储热性能、燃烧性能和阻燃机理进行了研究;TGA和DSC分析表明,阻燃纳米复合定形PCM开始降解的温度有所提前,但800℃的成炭量有明显增加,并且相变潜热没有明显变化;阻燃机理研究表明,IFR是通过形成多孔泡沫炭层而在凝聚相起阻燃作用的,OMT的硅酸盐片层在燃烧过程中会发生晶格重组,而且MMT与IFR中的APP发生反应生成一种高性能Al-P结构的炭化层,有隔热隔氧及减缓可燃性气体逸出的作用。 第二部分苯乙烯-丙烯腈基聚合物/粘土纳米复合材料的研究首先熔融共混法制备了聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)/粘土纳米复合材料,研究了结构与性能之间的关系;然后采用改进

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号