丙烯腈—苯乙烯—丁二烯共聚物复合材料的阻燃及其耐热性研究

论文摘要

纳米蒙脱土是一种层状硅酸盐,其特有的层状结构,可以在聚合物内部因为分散的不同形成插层或剥离的结构,从而阻隔热传递,起到阻燃或耐热的作用。本研究通过双棍加工,在ABS树脂中添加不同种类不同份量的蒙脱土,以改善ABS的阻燃性和耐热性。采用氧指数,点火时间和锥形量热仪进行了阻燃性能表征,结果表明,蒙脱土改性ABS,对其氧指数没有显著提高,最高为当添加钠基蒙脱土10份时,氧指数为20.4,比纯ABS提高1.4。十六烷基三甲基溴化铵改性后的蒙脱土改性ABS热释放速率明显下降,比纯ABS下降近一半。采用热失重、差热分析和维卡软化点测试进行来热性能方面的测试。结果表明经过改性后的蒙脱土添加到ABS中可以使残炭量大幅上升,最高达到14.9%,维卡软化点最大为109.8℃,比改性前提高4.8℃。用拉伸机和简支梁冲击测试仪分别测试拉伸性能和缺口冲击强度。结果表明,改性后的蒙脱土对ABS力学性能影响较小。此外还用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等方法进一步研究了ABS复合材料的微观结构。云母是一种铝硅酸盐,结构呈鳞片状,也能在聚合物中形成较小的插层结构。本研究用与蒙脱土同样的研究方法研究了不同粒度云母对ABS阻燃性和耐热性,以及力学性能的影响。结果表明,600目云母添加25份时,能使ABS的热释放速率降低一半左右,残炭量达到13.54%,同时力学性能下降也较小。本研究还用同样的研究方法研究了短玻纤在加入稀土稳定剂前后对ABS性能的影响。结果表明,加入稀土稳定剂后维卡软化点达到117.2℃,力学性能下降较少。耐热性树脂与ABS共混制成合金也能有效改善ABS的热性能。本文尝试用密胺树脂和聚4-甲基戊烯树脂与ABS共混制成合金。结果表明,相容性决定合金的其他性能。这两种树脂都不能有效提高ABS的阻燃性和耐热性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 塑料的燃烧机理、过程及相关阻燃技术
• 1.1.1 塑料的燃烧机理
• 1.1.2 塑料的燃烧过程
• 1.1.3 塑料的阻燃及耐热技术
• 1.1.4 阻燃材料的评估方法
• 1.2 ABS阻燃及耐热性的研究进展
• 1.2.1 ABS树脂发展与应用简介
• 1.2.2 ABS无卤阻燃方面研究进展
• 1.2.3 ABS耐热性的研究进展
• 1.3 前人的研究成果
• 1.4 本课题的研究目的、内容及意义概述
• 1.4.1 本课题的研究目的
• 1.4.2 本课题的研究内容
• 1.4.3 本课题的研究意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验方案
• 2.1.1 技术方案（技术路线、技术措施）
• 2.1.2 实施方案所需要的条件
• 2.2 性能测试与表征
• 2.2.1 极限氧指数（LOI）的测定
• 2.2.2 锥形量热测试
• 2.2.3 热失重分析
• 2.2.4 维卡软化点测试
• 2.2.5 扫描电镜（SEM）
• 2.2.6 透射电镜（TEM）
• 2.2.7 极限拉伸应力测试
• 2.2.8 冲击韧性测试
• 2.2.9 熔融指数
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 不同蒙脱土改性ABS对其性能的影响
• 3.1.1 不同纳米蒙脱土对ABS阻燃性能的影响
• 3.1.2 不同纳米蒙脱土对ABS热性能的影响
• 3.1.3 力学性能
• 3.1.4 ABS/MMT共混物结构对性能的影响
• 3.2 不同目数云母改性ABS对其性能的影响
• 3.2.1 阻燃性能
• 3.2.2 热性能
• 3.2.3 力学性能
• 3.2.4 扫描电镜分析（SEM）
• 3.3 玻纤及稀土稳定剂对ABS性能的影响
• 3.3.1 阻燃性能
• 3.3.2 热性能
• 3.3.3 力学性能
• 3.3.4 扫描电镜SEM分析
• 3.4 耐热性树脂与ABS共混合金性能的研究
• 3.4.1 密胺树脂/ABS合金性能的研究
• 3.4.2 聚4-甲基戊烯TPX树脂/ABS合金性能的研究
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 附件