磷-氮系单组份膨胀型阻燃剂的制备与表征开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

(1)研究目的

1)通过查阅相关的文献资料,了解国内外含有磷、氮元素膨胀型阻燃剂研究概况和发展趋势。

2) 探究合成新型单组份膨胀型阻燃剂的方案;掌握含有磷、氮元素的单组份膨胀型阻燃剂制备、和表征其结构与性能的方法;

3) 进行膨胀性阻燃剂的制备,并对所制备的膨胀型阻燃剂进行相关结构和性能表征;

(2)研究意义

1)所谓膨胀型阻燃剂,即是在燃烧时表面会生成炭质泡沫层,起到隔热、隔氧、抑烟、防滴等作用的阻燃剂,具有优良的阻燃性能,且无低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。膨胀型阻燃剂有三个基本要素,即酸源、炭源和气源。酸源一般是无机酸或燃烧中能原位生成酸的化合物;炭源也叫成炭剂,它是形成泡沫炭化层的基础,主要是一些含碳量高的多羟基化合物;气源则一般是含氮化合物。通过含有磷、氮元素的化合物之间的相互反应,可以合成同时包含酸源、炭源和气源的化合物,其可有效提高阻燃剂与基体的相容性,降低阻燃剂的添加对于基体材料力学性能的影响。

2)对于很多聚合物,如果仅凭借其固有的低阻燃性,其应用会受到了极大的限制。因此,有必要改善聚合物阻燃性差的缺点,以增加其应用。在过去的几十年中,基于卤素的阻燃剂被广泛用于提高聚合物阻燃性。然而,对于这些处理方法,当卤素化合物暴露在火中时会释放有毒气体和腐蚀性烟雾。卤素的挥发不仅严重危害人体健康,而且污染环境。随着环保意识的提高,人们越来越需要无毒、无害、高效型阻燃剂。

3)近年来,人们已采用多种策略开发无卤阻燃剂。常见的有磷基型阻燃剂。但磷基型阻燃剂有几个缺点,包括耐热性差,燃烧时挥发性大。目前研究发现:含氮的化合物同样表现出很高的抗燃性,并且它还可与其它阻燃剂配合使用,成为更加优良的阻燃剂。本次研究就将氮元素引入磷基阻燃剂中。磷和氮的相互协同作用,会大大提高其耐热性和阻燃效果。另外这种阻燃剂不含卤元素。

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