聚氯乙烯/阻燃抑烟剂体系热分解过程中结构演变及阻燃抑烟机理的研究

摘要

聚氯乙烯(PVC)是第二大通用塑料,它以其优良的性能价格比,广泛地应用于各个领域.近年来随着国家大力推进以塑代钢,以塑代木倾向,PVC作为化学建材更是得以迅猛发展.但是,PVC在燃烧时会生成大量有害烟雾,因此PVC材料的阻燃抑烟问题成为PVC领域的一个研究热点.该文采用自行设计的PVC热分解释放氯化氢(HCl)的在线测试装置,详细研究了各类阻燃抑烟剂(FRs)对体系热分解释放HCl的影响特点,建立了其动力学模型.通过应用热失重方法,红外光谱,紫外光谱,广角X衍射,X-射线光电子能谱等测定了各类阻燃抑烟剂对PVC热分解过程中气、固相产物的组成和形态结构变化的影响,以及阻燃抑烟剂本身的结构演变.根据所得实验数据的对比,将PVC的阻燃抑烟剂分为三个类别,分别建立了每一类化合物对PVC阻燃抑烟作用的分子模型,分别解释了各种实验现象,复配出两种阻燃抑烟性能最佳的阻燃抑烟剂.实验发现阻燃抑烟剂的加入方式对PVC的阻燃抑烟效果以及体系的力学性能有十分显著的影响,通过振磨处理可使这两方面的性能得到提高.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1 PVC阻燃抑烟问题的研究背景

1.3本论文主要学术思想的提出及主要创新点

本章参考资料

第二章实验部分

2.1原料与试剂

2.3阻燃抑烟剂的力化学改性

2.4试样制备

2.5测试与表征

第三章过渡金属氧化物类阻燃抑烟剂对PVC热分解释放HCl的影响规律研究

本章小结

本章参考资料

第一节第一类过渡金属氧化物对PVC的热失重过程的影响

4.1.1第一类过渡金属氧化物阻燃抑烟剂对体系的热稳定性的影响

4.1.2 PVC及PVC/第一类过渡金属氧化物体系的热解过程动力学研究

第二节热分解过程初期第一类阻燃抑烟剂对PVC热分解释放芳烃化合物的影响

第三节第一类阻燃抑烟剂对PVC热解后主体凝聚相结构的影响

3.1第一类阻燃抑烟剂对体系凝聚相凝胶含量的影响

3.2第一类阻燃抑烟剂对体系主体凝聚相结构的影响

第四节第一类阻燃抑烟剂经恒温213±2。C/3hr反应后结构的演变

第六节第一类阻燃抑烟剂对PVC最终热分解释放芳烃化合物的影响

第七节第一类过渡金属氧化物对PVC的阻燃抑烟机理模型

本章小结

本章参考文献

第一节第二类过渡金属氧化物对PVC的热失重过程的影响

5.1.1第二类过渡金属氧化物类阻燃抑烟剂对体系的热稳定性的影响

5.1.2 PVC及PVC/第二类过渡金属氧化物体系的热解过程动力学研究

第二节热分解过程初期第二类阻燃抑烟剂对PVC热分解释放芳烃化合物的影响

第三节第二类阻燃抑烟剂对PVC热分解后主体凝聚相结构的影响

5.3.1第二类阻燃抑烟剂对体系凝聚相凝胶含量的影响

5.3.2第二类阻燃抑烟剂对体系主体凝聚相结构的影响

第四节第二类阻燃抑烟剂经恒温213±2℃/3hr反应后结构的演变

第五节经恒温213±2℃/3hr反应后主体凝聚相及第二类阻燃抑烟剂结构演变的综合研究

第六节第二类阻燃抑烟剂对PVC最终热分解释放芳烃化合物的影响

第七节第二类过渡金属氧化物对PVC的阻燃抑烟机理模型

本章小结

本章参考文献

第六章主族元素化合物对PVC的阻燃抑烟过程研究

第一节主族元素化合物对PVC阻燃抑烟作用的机理总结

第二节Sb2O3对PVC的阻燃抑烟规律

2.1 Sb2O3对PVC的热分解过程的影响

2.3 Sb2O3对PVC的热分解释放苯的影响

2.4 Sb2O3对凝聚相结构的影响

2.5 Sb2O3对PVC最终裂解产物的影响

2.6 Sb2O3对PVC的阻燃抑烟机理

本章小结

本章参考文献

第一节单组分阻燃抑烟剂的作用

第二节二元，三元复配型阻燃抑烟剂的作用

2.1二元复配体系研究

2.2三元复配体系研究

本章小结

第八章PVC/阻燃抑烟剂体系的力化学改性作用研究

第一节PVC/ZB体系在振磨过程中的力化学反应

第二节力化学作用对PVC/ZB体系热裂解产物的影响

8.3.1力化学作用对体系阻燃性能的影响

8.3.2力化学作用对体系抑烟性能的影响

第五节 SEM对体系形貌的研究

本章小结

本章参考文献

第九章结论

致谢

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