發(fā)布時間：2018-05-03 06:36

  本文選題：熱塑性聚氨酯彈性體 + 離子液體��； 參考：《青島科技大學》2016年碩士論文

【摘要】：研究了1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體([EMIM]PF6)對熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)復合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響,重點考察了[EMIM]PF6與幾種磷系阻燃劑協(xié)效對TPU復合材料燃燒性能、生煙性能及熱穩(wěn)定性的影響。采用聚磷酸銨(APP)、次磷酸鋁(AHP)、二乙基次膦酸鋁(ADP)為阻燃劑,以[EMIM]PF6為協(xié)效阻燃抑煙劑,通過熔融共混法制備了一系列TPU復合材料,并通過極限氧指數(shù)測試(LOI)、垂直燃燒測試(UL 94)、錐形量熱儀測試(CCT)、煙密度測試(SDT)、熱重分析法(TG)和熱重紅外聯(lián)用方法(TG-IR)等測試手段對材料的阻燃性能、抑煙性能及熱穩(wěn)定性進行了分析和評估,主要內(nèi)容結(jié)論如下:(1)[EMIM]PF6阻燃TPU的性能研究。CCT結(jié)果表明,2.0 wt%的[EMIM]PF6可使pHRR比TPU-0降低73%,THR降低11%,且隨著[EMIM]PF6添加量的增加而降低,說明[EMIM]PF6可以有效降低TPU/[EMIM]PF6的熱釋放;SPR比TPU-0降低58%,SF比TPU-0降低64%,說明[EMIM]PF6可以有效降低TPU/[EMIM]PF6的煙釋放。炭渣剩余質(zhì)量比TPU-0增加7.4%,說明[EMIM]PF6可以有效提高TPU/[EMIM]PF6的成炭量。SDT結(jié)果表明,無焰條件下,含2.0 wt%[EMIM]PF6的樣品光通量比TPU-0提高13%,表明[EMIM]PF6可以有效降低TPU/[EMIM]PF6復合材料的煙釋放。LOI結(jié)果表明,含0.5 wt%[EMIM]PF6的樣品LOI值為從24.75提高到27.75。TG結(jié)果表明,含2.0 wt%[EMIM]PF6的樣品剩余炭渣質(zhì)量比TPU-0提高23%。以上結(jié)果表明[EMIM]PF6能很好地抑制TPU/[EMIM]PF6復合材料的熱釋放及煙釋放,并提高材料的熱穩(wěn)定性。(2)[EMIM]PF6與APP協(xié)效阻燃TPU的性能研究。CCT結(jié)果表明,0.25 wt%的[EMIM]PF6可使pHRR降低42%,THR降低34%,表明[EMIM]PF6能有效降低TPU/APP/[EMIM]PF6復合材料的熱釋放;SF比APP-1降低28%,表明[EMIM]PF6與APP協(xié)效能降低TPU/APP/[EMIM]PF6復合材料的煙釋放。SDT結(jié)果表明,有焰條件下,含0.5 wt%[EMIM]PF6的樣品光通量比APP-1提高79%,比光密度比APP-1提高45%;無焰條件下,0.25 wt%的[EMIM]PF6的可使TPU/APP復合材料的光通量提高3%,比光密度提高6.4%,表明[EMIM]PF6與APP協(xié)效能降低TPU/APP/[EMIM]PF6復合材料的煙密度。LOI結(jié)果表明,含0.5wt%[EMIM]PF6的樣品LOI值最高,為32.75。UL 94結(jié)果表明,添加[EMIM]PF6的樣品的UL 94等級為V-0級,且樣品燃燒時間縮短,熔融滴落現(xiàn)象有所改善。(3)[EMIM]PF6與AHP協(xié)效阻燃TPU的性能研究。CCT結(jié)果表明,含0.0625wt%[EMIM]PF6的樣品THR比AHP-1降低23%,pHRR比AHP-1降低7%,表明[EMIM]PF6與AHP協(xié)效降低了TPU/AHP/[EMIM]PF6復合材料的熱釋放;SF比AHP-1降低7%,TSR比AHP-1降低23%,表明[EMIM]PF6與AHP協(xié)效降低了TPU/AHP/[EMIM]PF6復合材料的煙釋放;剩余炭渣質(zhì)量比AHP-1增加26%,表明[EMIM]PF6與AHP協(xié)效提高了TPU/AHP/[EMIM]PF6復合材料的成炭性能。SDT結(jié)果表明,有焰條件下,含0.03125 wt%[EMIM]PF6的樣品光通量比AHP-1提高10%;比光密度比AHP-1降低49%;無焰條件下,含0.125 wt%[EMIM]PF6的樣品光通量比AHP-1提高2%,比光密度比AHP-1降低21%,表明[EMIM]PF6與AHP協(xié)效降低了TPU/AHP/[EMIM]PF6復合材料的煙密度。LOI結(jié)果表明,含0.03125 wt%[EMIM]PF6的樣品LOI值最高,從24.75提高到36.25;UL 94結(jié)果表明,[EMIM]PF6與AHP的添加有效提高了TPU/AHP/[EMIM]PF6復合材料的UL 94等級,均達到V-0級別,表明[EMIM]PF6與AHP協(xié)效改善了TPU/AHP/[EMIM]PF6復合材料的阻燃性能和抑煙性能。(4)[EMIM]PF6與ADP協(xié)效阻燃TPU的性能研究。CCT結(jié)果表明,含0.3wt%[EMIM]PF6的樣品THR比ADP-1降低了24%,pHRR比ADP-1降低39%,表明[EMIM]PF6與ADP協(xié)效降低了TPU/ADP/[EMIM]PF6復合材料的熱釋放;SF比ADP-1降低56%,SPR比ADP-1降低54%,表明[EMIM]PF6與ADP協(xié)效降低了TPU/ADP/[EMIM]PF6復合材料的煙釋放;炭渣質(zhì)量比ADP-1增加9%,表明[EMIM]PF6與ADP協(xié)效提高了TPU/ADP/[EMIM]PF6復合材料的熱穩(wěn)定性。LOI結(jié)果表明,含0.3 wt%[EMIM]PF6的樣品LOI值最高,為36.25,且材料熔滴嚴重的現(xiàn)象有所改善。綜上,[EMIM]PF6單獨作為阻燃劑對TPU復合材料具有比較好的阻燃及抑煙效果,且其作為協(xié)效阻燃劑,與APP、AHP、ADP阻燃劑協(xié)效對TPU復合材料也具有較好的阻燃及抑煙效果。
[Abstract]:The effects of 1 - ethyl - 3 - methylimidazole hexafluorophosphate ionic liquid on the structure and properties of thermoplastic polyurethane elastomer ( TPU ) composites were studied . The results showed that the luminous flux of TPU / APP composites was increased by 3 % and the specific optical density was increased by 34 % . The results show that the synergistic effect of EMIM and AHP is lower than that of AHP - 1 . The results show that the synergistic effect of EMIM and AHP is lower than that of AHP - 1 . The results show that the synergistic effect of EMIM and AHP is lower than that of AHP - 1 . The results show that the synergistic effect of EMIM and AHP is higher than that of AHP - 1 . Compared with ADP - 1 , the thermal stability of TPU / ADP /

【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ334.1;TB332

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