1. 研究目的与意义
研究背景:
随着高分子材料的发展,阻燃剂以及阻燃材料的研制和应用也快速发展.因为材料性能以及环保方面的要求日益严格,所以传统上很多阻燃剂已经无法满足应用要求,这就要求开发环保,低毒的阻燃剂.有机硅高分子材料阻燃剂有着优异的性能以及环保性,因此应用潜力巨大。例如.聚烯烃是一类价格低廉、力学性能优异、化学稳定性优良的热塑性塑料,应用市场广泛。聚烯烃极限氧指数(loi)值为17%~19%,容易造成火灾,且燃烧时成炭率低,并产生大量的熔滴,严重限制了其在需要高度消防安全的材料领域的使用。为了提高聚烯烃材料的阻燃性能,人们开发了多种阻燃剂(fr)和技术。其中,有机硅是一种高效、防熔滴、低烟、环境友好型的阻燃剂,还能改善基材的加工性能、耐热性能等,被认为是极有前途的阻燃剂。
根据材料的阻燃加工方法,阻燃剂可分为添加型和反应型两大类。 添加型阻燃剂绝大部分应用于塑料中,而反应型阻燃剂主要用于环氧树脂、聚氨酯树脂等热 固性树脂中。其共同特征是:不降低高分子材料的物性,如耐热性、机械强度、电气性能; 在加工温度下不分解;毒性小;耐候性好。若按所含阻燃元素大致可分为磷系阻燃剂、卤系 阻燃剂、无机阻燃剂,而磷系与卤素亦可统称为有机阻燃剂。 无机阻燃剂: 无机阻燃剂主要包括三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、红磷等。经过长期的实验研究, 人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物主要以氢氧化铝、氢氧化镁为主。这是由于氢氧 化铝、氢氧化镁具有填充剂、阻燃剂、发烟抑制剂三重功能,且具有不挥发、无毒、腐蚀小、 价格低等优点,被誉为无公害阻燃剂。但是这些无机阻燃剂需要在较高的添加量时才能获得 适中的阻燃性。但高加入量必将影响基材的加工性能和力学性能,材料的兼容性也会大大地 降低。因此,为了改善无机物的阻燃效果。对其进行粒度超细化、表面改性处理和协同复配 是目前3 个主要发展方向。有机硅系阻燃剂 有机含硅化合物阻燃剂研究始于20 世纪80 年代,主要包括聚硅烷、聚硅氧烷、聚有机 硅倍半硅氧烷等。由于含硅阻燃剂除了能赋予基材优异的阻燃性能之外。还能改善基材的其 它性能,如加工性能、机械性能、耐热性能等,且环境友好,阻燃材料的循环使用效果较好。 能满足人们对阻燃剂的严格要求。所以硅系阻燃剂及其阻燃技术在近年来得 到了较快的发展。 实例:苏倩倩等用pts(聚甲基三乙氧基硅烷)与双酚a环氧树脂e244 以不同质量比混合。研究表明,其力学性能和耐热性都有所改善。wang 等用三甲氧基苯基硅烷通过2种方法合成了新型含硅环氧树脂三缩水甘油基苯基硅烷tgps(氯二甲基硅烷改性树脂)。
2. 研究内容和预期目标
3. 研究的方法与步骤
简称命名:hatc
4. 参考文献
主要参考文献 [1]李宝钗,李小科,陈国文.有机硅阻燃剂在聚烯烃应用中的研究进展[J].高分子材料科学与工程,2020,36(09):157-164. [2]张刚,花宇,陈竹,王彦林.有色阻燃剂四环硅膦氧基对苯醌的合成与应用[J].化学研究与应用,2020,32(10):1915-1919. [3]尹伟光. 含磷硅树脂阻燃剂的制备及其在硅橡胶中的阻燃应用[D].烟台大学,2019. [4]张刚,花宇,姚晓鸿,王彦林.有色阻燃剂四硅笼氧基对苯醌的合成及应用[J].工程塑料应用,2019,47(04):123-127. [5]宋远超,陈国文,姚慧玲,赵丹南.硅系阻燃剂作用机理及应用进展[J].有机硅材料,2018,32(06):496-500. [6]郭文珊,勇雪.从专利申请角度看“硅系阻燃剂与膨胀型阻燃剂对聚合物复合材料的协同阻燃作用”的研究现状[J].河南科技,2017(20):59-62. [7]杨善志,环保型甲基苯基硅树脂阻燃剂. 浙江省,浙江新安化工集团股份有限公司,2016-11-19. [8]杜明朋,李美江.硅系阻燃剂在聚烯烃中的应用[J].塑料科技,2014,42(12):110-113. [9]廖逢辉,王新龙,王通文.硅系阻燃剂的研究进展[J].塑料工业,2014,42(11):1-4 55. [10]董信. 多硅酸酯阻燃剂的合成与应用研究[D].苏州科技学院,2014. [11]王彦林,胡新利,杨健.含硅季鏻型阻燃表面活性剂的合成研究[J].山西大学学报(自然科学版),2013,36(03):445-448. [12]吴艳金. 磷硅协同阻燃剂的研制及其阻燃性能研究[D].杭州师范大学,2013. [13]贺攀. 含硅磷腈阻燃剂的合成及其阻燃性能的研究[D].浙江大学,2013. [14]张秋宇,马立群,汪建新,刘洪成.硅、磷阻燃型环氧树脂的现状与研究[J].粘接,2013,34(02):59-62. [15]罗国菁,杨永兵,张伟,李锦春,陈强.含硅成炭剂的合成及其在阻燃PP中的应用研究[J].中国塑料,2011,25(12):76-80. [16]张卡,吴昆,张延奎,刘海峰,沈敏敏.新型磷硅改性环氧树脂阻燃性能研究[J].热固性树脂,2011,26(06):8-11. [17]柳乐仙. 甲基苯基硅树脂阻燃ABS树脂的研究[D].延边大学,2011. [18]赵艳娟. 硅系阻燃剂对木塑复合材料阻燃作用的研究[D].南京林业大学,2011. [19]刁建高. 新型含硅阻燃增塑剂的合成及表征[D].苏州科技学院,2011. [20]卓东贤. 新型硅系阻燃剂改性高性能热固性树脂的研究[D].苏州大学,2011. [21]叶龙健,钱立军,王澜,许国志.硅系阻燃剂研究进展[J].中国塑料,2009,23(11):7-14. [22]叶春生. 含硅阻燃环氧树脂合成及性能的研究[D].武汉理工大学,2009. [23]易岚,陈俊,叶华.含硅阻燃剂的研究进展[J].化工新型材料,2009,37(01):8-10. [24]何继辉,赵建青.聚烯烃用含硅阻燃剂的阻燃机理[J].高分子材料科学与工程,2008,24(12):153-156. [25]何继辉,赵建青.聚烯烃用新型含硅阻燃剂的合成及性能[J].高分子材料科学与工程,2008(08):63-65 69. [26]胡志,黄文,王玉忠. 聚碳酸酯的新型硅系阻燃剂研究[A]. 中国阻燃学会.2008年全国阻燃学术年会论文集[C].中国阻燃学会:中国阻燃学会,2008:3. [27]闵峰,韦平,江平开,疏引,吴发盛.新型磷硅阻燃剂的合成及其对PC/ABS的阻燃研究[J].工程塑料应用,2008(04):5-8. [28]赵雪,展义臻,K. Chan.磷、硅阻燃协同效应的研究及应用[J].国际纺织导报,2008(02):53-57. [29]易岚.含硅阻燃剂的研究进展[J].广东公安科技,2008(01):51-54. [30]周安安,郑水燕,张立庆,姜华昌.硅/磷协同阻燃剂的制备及应用[J].浙江科技学院学报,2007(04):252-255. [31]赵雪,朱平,展义臻.磷、硅阻燃协同效应的研究及应用[J].染整技术,2007(11):31-34 56. [32]卞国栋,罗钟琳,王标兵.含氟硅环三磷腈衍生物的合成及其阻燃改性聚碳酸酯的性能[J].工程塑料应用,2019,47(06):118-122. [33]蒋季成,罗钟琳,王标兵.含硅环三磷腈衍生物阻燃改性聚碳酸酯的性能[J].工程塑料应用,2019,47(02):122-125 137. [34]李家炜. 新型磷腈—硅阻燃体系制备及其对PET材料阻燃性能和机理研究[D].东华大学,2016. [35]贺攀,胡玲霞,方仕江.含硅环磷腈的合成与表征研究[J].化工新型材料,2014,42(02):149-151. [36]贺攀. 含硅磷腈阻燃剂的合成及其阻燃性能的研究[D].浙江大学,2013. [37]徐建中,唐然肖,张美月,何勇武.用超细疏水性二氧化硅合成五配位有机硅及含硅聚磷腈[J].精细石油化工进展,2007(04):37-39. [38]张亚峰,龚克成,刘安华.环状含硅聚磷腈制备与热性能[J].合成材料老化与应用,2000(04):1-5 13. [39]BOURBIGOT S , DUQUESNE S .Fire retardant polymers : Recent developments and opportunities [J].Journal of Mate-rials Chemistry,2007,17(22):2283-2300. [40]HOANG D Q,KIMJ,JANGBN.Synthesis and performance of cyclic phosphorus-containing flame retardants[J]. Polymer Degradation and Stability,2008,93(11):2042-2047. [41] Sorrentino A,Gorrasi G Tortora M.Incorpoaration of Mg.A1 hydrotalcite into a biode‘gradable poly(g—caprolactone)by high energy ball milling四.Polymer, 2005,46:1601.1608. [42] llcock H R.Phosphorus-Nitrogen compounds[M].New York,Academic Press, 1972. [43]ChoiSW ,0hbaS,BrunovskaZ,eta1.Synthesis,char— acterization andthermaldegradation offunctionalbenzox azinemonomersandpolymerscontainingphenylphosphine oxide[J].PolymerDegradationandStability,2006,91 (5):¨ 66-1178. [44] ZimaV,SvobodaJ,BenesL,eta1.Synthesisandchar— aeterization of new strontium 4-carboxyphenylphospho— nates[J].J [45]Sulkowski W,Szylwanski R.PI Pat.No.223019, 1980. [46]Sulkowski W,Szylwanski R.Chemia Stosowana,1982, 26:245. [47]Broido A.Journal of Polymer Science:Part A.2,1969, 7,1761~1773. [48]Shigeko N,Fumi M,et a1.Journal of Applied Polymer Science。1999。71,975~987. [49]Horrocks A R,Price D,et a1.Polymer Degradation and Stability,1996,52,205~213. [50] Egyed 0,Simon J.Journal of Thermal Analysis,1979, 16,307~320. [51]Horroeks A R,Anand Subhash C,et a1.Polymer, 1996,37(15):3197~3206. [52]wu c S,Liu Y L,et a1.Polymer,2002,43(15)l 4277~4284. |
5. 计划与进度安排
5.具体进度安排(包括序号、起迄日期、工作内容):
(1)2022-2022-1学期17-20周~2022-2022-2学期第1周~第2周(2022-3-1~2022-3-12),查阅资料,筛选原料和合成方法,准备开题报告,外文论文翻译;
(2)第3周~第5周(2022-3-15~4-2),含磷硅阻燃剂的合成技术路线设计、实验与优化;
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。