纳米二氧化硅的包覆改性及其对膨胀阻燃EVA性能的影响

论文摘要

本文系统的研究了聚合物包覆纳米SiO2的制备工艺与方法,采用无皂乳液聚合法和预聚物包覆法分别成功制备了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和三聚氰胺-甲醛树脂（MFR）包覆改性纳米SiO2粒子,并采用红外光谱、热分析、扫描电镜、粒度分析等方法对其性能、结构、组成等进行了分析。在此基础上,通过对改性SiO2/IFR/EVA复合材料的力学性能、阻燃性能及热降解行为的分析,考查了包覆改性SiO2在膨胀EVA体系中的作用,重点研究了不同包覆改性SiO2对成炭性能的影响。本论文的研究表明:（1）以包覆量结合粒度分析为评价标准时,能够更好评价包覆效果,具有最大包覆量的纳米SiO2的粒径最小,说明在此条件下SiO2的分散情况最好;（2）红外光谱、热分析和扫描电镜的研究表明,成功制备了PMMA、三聚氰胺-甲醛树脂、丁醇改性三聚氰胺-甲醛树脂包覆改性的SiO2粒子,未改性的纳米SiO2在EVA中团聚现象比较严重,改性后的纳米SiO2在EVA中的分散性明显改善;（3）复合体系的热降解过程的研究结果表明,不同包覆改性粒子具有不同的成炭作用,三聚氰胺-甲醛树脂包覆的纳米SiO2更有利于促进体系的热降解成炭过程,其体系表现出较低的热失重速率和较高的成炭量;（4）氧指数和力学性能的测试结果表明,改性纳米SiO2体系力学性能和阻燃性能在很大程度上取决于粒子的分散状态和表面状态。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 2 的研究应用现状'>1.2 SiO₂的研究应用现状
• 2 表面改性研究现状'>1.2.1 SiO₂表面改性研究现状
• 2 的应用现状'>1.2.2 SiO₂的应用现状
• 2 在阻燃领域的研究现状'>1.2.3 SiO₂在阻燃领域的研究现状
• 1.3 本论文研究目的、意义及内容
• 2的改性原理与技术'>第2章 纳米SiO₂的改性原理与技术
• 2 的结构和改性方法'>2.1 纳米SiO₂的结构和改性方法
• 2 的结构和性质'>2.1.1 纳米SiO₂的结构和性质
• 2 的改性方法'>2.1.2 纳米SiO₂的改性方法
• 2 的表面包覆机理'>2.2 纳米SiO₂的表面包覆机理
• 2 的无机表面包覆'>2.2.1 纳米SiO₂的无机表面包覆
• 2 的有机表面包覆'>2.2.2 纳米SiO₂的有机表面包覆
• 2 纳米复合材料的制备技术'>2.3 聚合物/SiO₂纳米复合材料的制备技术
• 2.3.1 溶胶-凝胶法
• 2.3.2 共混法
• 2.4 化学膨胀阻燃体系及其阻燃机理
• 2.4.1 化学膨胀阻燃体系的基本组成
• 2.4.2 化学膨胀阻燃体系的阻燃机理
• 2.5 本章小结
• 第3章 试验部分
• 3.1 试验用主要原料
• 3.2 试验用主要仪器设备
• 3.3 试验方法与工艺路线
• 2 的试验方法及工艺路线'>3.3.1 制备改性SiO₂的试验方法及工艺路线
• 3.3.2 阻燃材料的制备方法与路线
• 3.4 分析表征方法
• 3.4.1 包覆量的测定
• 3.4.2 粒度分布测试
• 3.4.3 红外光谱分析
• 3.4.4 扫描电镜分析
• 3.4.5 力学性能分析
• 3.4.6 氧指数测试
• 3.4.7 热重分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 结果与讨论
• 2 的制备'>4.1 聚合物包覆SiO₂的制备
• 2 的制备'>4.1.1 聚甲基丙烯酸甲酯包覆SiO₂的制备
• 2 的制备'>4.1.2 三聚氰胺-甲醛树脂包覆SiO₂的制备
• 2 的制备'>4.1.3 丁醇改性三聚氰胺-甲醛树脂包覆SiO₂的制备
• 2 样品的选择'>4.1.4 聚合物包覆SiO₂样品的选择
• 2 的表征'>4.2 聚合物包覆SiO₂的表征
• 4.2.1 红外光谱分析
• 4.2.2 热分析
• 4.2.3 粒子表面形貌分析
• 2 在EVA 中的分散性'>4.2.4 纳米SiO₂ 在EVA 中的分散性
• 4.3 膨胀阻燃EVA 体系的研究
• 4.3.1 配方试验结果
• 4.3.2 热分析结果
• 2 对EVA/IFR 性能的影响'>4.4 包覆SiO₂ 对EVA/IFR 性能的影响
• 4.4.1 阻燃性能
• 4.4.2 力学性能
• 4.4.3 热失重分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢