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含磷/氮/硫新型阻燃剂的制备及其在生物基高分子材料中的应用

学位论文数据集第4-5页
摘要第5-9页
ABSTRACT第9-14页
第一部分 绪论第35-53页
    1.1 聚合物阻燃研究的必要性第35-36页
    1.2 聚合物燃烧理论及阻燃机理第36-44页
        1.2.1 聚合物燃烧理论第36-38页
            1.2.1.1 聚合物受热分解第37页
            1.2.1.2 点燃、传播、发展及充分稳定的燃烧第37页
            1.2.1.3 燃烧衰减第37-38页
        1.2.2 阻燃机理和方法第38页
        1.2.3 阻燃剂分类及研究进展第38-41页
            1.2.3.1 按其应用方式分类第38-39页
            1.2.3.2 按其成分分类第39-41页
        1.2.4 阻燃元素间的协同效应第41-42页
        1.2.5 阻燃性能表征方法第42-44页
    1.3 PLA结构与阻燃研究进展第44-47页
        1.3.1 PLA结构与性能第44页
        1.3.2 PLA阻燃综述第44-47页
    1.4 PA 11结构与阻燃研究进展第47-49页
        1.4.1 PA 11结构与性能第47-48页
        1.4.2 PA 11阻燃综述第48-49页
    1.5 本课题研究目的、意义以及主要内容第49-53页
        1.5.1 研究目的及意义第49-50页
        1.5.2 研究主要内容第50-53页
第二部分 非共价键阻燃剂的构筑及其在生物基PLA中的应用第53-121页
    第一章 基于APP离子交换反应的新型复合阻燃剂制备及其在PLA中的阻燃机制第53-75页
        1.1 引言第53页
        1.2 实验原料第53-54页
        1.3 实验仪器和设备第54页
        1.4 实验部分第54-55页
            1.4.1 新型阻燃剂的制备第54-55页
            1.4.2 PLA复合材料制备第55页
        1.5 性能测试与表征第55-58页
            1.5.1 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析第55-56页
            1.5.2 X-射线光电子能谱(XPS)分析第56页
            1.5.3 热重(TGA)测试第56页
            1.5.4 扫描电子显微镜(SEM)分析第56页
            1.5.5 极限氧指数(LOI)测试第56页
            1.5.6 水平垂直燃烧(UL-94)测试第56页
            1.5.7 锥形量热(CONE)测试第56-57页
            1.5.8 拉曼光谱分析第57页
            1.5.9 热重-红外联用(TGA-FTIR)分析第57页
            1.5.10 凝胶渗透色谱(GPC)分析第57页
            1.5.11 力学性能分析第57-58页
        1.6 结果分析与讨论第58-74页
            1.6.1 A-A表征第58-60页
                1.6.1.1 FTIR表征结果第58-59页
                1.6.1.2 XPS表征结果第59页
                1.6.1.3 热稳定性分析第59-60页
                1.6.1.4 SEM表征结果第60页
            1.6.2 阻燃剂在PLA中的分散第60-61页
            1.6.3 阻燃剂对PLA基体的影响第61-74页
                1.6.3.1 阻燃性能分析第61-64页
                1.6.3.2 热稳定性分析第64-65页
                1.6.3.3 残炭分析第65-68页
                1.6.3.4 气相分析第68-70页
                1.6.3.5 凝聚相分析第70-72页
                1.6.3.6 机理分析第72-73页
                1.6.3.7 GPC分析第73页
                1.6.3.8 力学性能分析第73-74页
        1.7 本章小结第74-75页
    第二章 基于MEL自组装反应制备的新型磷-氮膨胀阻燃剂在PLA中的应用研究第75-99页
        2.1 引言第75页
        2.2 实验原料第75-76页
        2.3 实验仪器和设备第76页
        2.4 实验部分第76-78页
            2.4.1 三聚氰胺——二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(DT-M)制备第76-77页
            2.4.2 新型植酸插层水滑石(PA-LDH)制备第77页
            2.4.3 PLA复合材料制备第77-78页
        2.5 性能测试与表征第78-80页
            2.5.1 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析第78页
            2.5.2 X-射线光电子能谱(XPS)分析第78页
            2.5.3 热重(TGA)测试第78页
            2.5.4 扫描电子显微镜(SEM)分析第78页
            2.5.5 X-射线衍射(XRD)分析第78页
            2.5.6 透射扫描电子显微镜(TEM)分析第78-79页
            2.5.7 极限氧指数(LOI)测试第79页
            2.5.8 水平垂直燃烧(UL-94)测试第79页
            2.5.9 锥形量热(CONE)测试第79页
            2.5.10 热重-红外联用(TGA-FTIR)分析第79页
            2.5.11 凝胶渗透色谱(GPC)分析第79页
            2.5.12 力学性能分析第79-80页
        2.6 结果分析与讨论第80-97页
            2.6.1 DT-M表征第80-82页
                2.6.1.1 FTIR表征结果第80-81页
                2.6.1.2 XPS表征结果第81页
                2.6.1.3 热稳定性分析第81-82页
                2.6.1.4 SEM表征结果第82页
            2.6.2 PA-LDH表征第82-85页
                2.6.2.1 XRD表征结果第82-83页
                2.6.2.2 FTIR表征结果第83-84页
                2.6.2.3 热稳定性分析第84页
                2.6.2.4 TEM表征结果第84-85页
            2.6.3 阻燃剂在PLA中的分散第85-86页
                2.6.3.1 SEM表征结果第85页
                2.6.3.2 XRD表征结果第85-86页
            2.6.4 阻燃剂对PLA基体的影响第86-97页
                2.6.4.1 阻燃性能分析第86-89页
                2.6.4.2 热稳定性分析第89-90页
                2.6.4.3 残炭分析第90-91页
                2.6.4.4 气相分析第91-93页
                2.6.4.5 凝聚相分析第93-96页
                2.6.4.6 阻燃机理分析第96-97页
                2.6.4.7 GPC分析第97页
                2.6.4.8 力学性能分析第97页
        2.7 本章小结第97-99页
    第三章 镍掺杂生物基聚电解质包覆APP阻燃PLA的研究第99-121页
        3.1 引言第99页
        3.2 实验原料第99-100页
        3.3 实验仪器和设备第100页
        3.4 实验部分第100-102页
            3.4.1 镍掺杂生物基聚电解质微胶囊化聚磷酸铵(PC@APP)制备第100-101页
            3.4.2 PLA复合材料制备第101-102页
        3.5 性能测试与表征第102-103页
            3.5.1 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析第102页
            3.5.2 热重(TGA)测试第102页
            3.5.3 扫描电子显微镜(SEM)分析第102页
            3.5.4 电子探针微区分析(EPMA)第102页
            3.5.5 极限氧指数(LOI)测试第102页
            3.5.6 水平垂直燃烧(UL-94)测试第102页
            3.5.7 锥形量热(CONE)测试第102页
            3.5.8 热重-红外联用(TGA-FTIR)测试第102-103页
            3.5.9 凝胶渗透色谱(GPC)分析第103页
            3.5.10 力学性能测试第103页
        3.6 结果分析与讨论第103-118页
            3.6.1 PC@APP表征第103-105页
                3.6.1.1 FTIR表征结果第103-104页
                3.6.1.2 热稳定性分析第104页
                3.6.1.3 SEM表征结果第104-105页
                3.6.1.4 EDS分析第105页
            3.6.2 阻燃剂在PLA中的分散第105-107页
                3.6.2.1 SEM表征结果第105-106页
                3.6.2.2 EPMA表征结果第106-107页
            3.6.3 阻燃剂对PLA基体的影响第107-118页
                3.6.3.1 阻燃性能分析第107-109页
                3.6.3.2 热稳定性分析第109-110页
                3.6.3.3 残炭分析第110-112页
                3.6.3.4 气相分析第112-115页
                3.6.3.5 凝聚相分析第115-117页
                3.6.3.6 阻燃机理分析第117页
                3.6.3.7 GPC分析第117-118页
                3.6.3.8 力学性能分析第118页
        3.7 本章小结第118-121页
第三部分 基于三聚氰胺的无卤阻燃体系在PA 11中的燃烧行为研究第121-183页
    第一章 基于MEL与SA的自组装反应制备氮-硫型阻燃剂及其在PA11 中的应用第121-143页
        1.1 引言第121页
        1.2 实验原料第121-122页
        1.3 实验仪器和设备第122页
        1.4 实验部分第122-123页
            1.4.1 三聚氰胺——氨基磺酸盐(SA-M)制备第122-123页
            1.4.2 PA 11复合材料制备第123页
        1.5 性能测试与表征第123-125页
            1.5.1 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析第123-124页
            1.5.2 X-射线光电子能谱(XPS)分析第124页
            1.5.3 热重(TGA)测试第124页
            1.5.4 扫描电子显微镜(SEM)分析第124页
            1.5.5 电子探针微区分析(EPMA)第124页
            1.5.6 极限氧指数(LOI)测试第124页
            1.5.7 水平垂直燃烧(UL-94)测试第124页
            1.5.8 锥形量热(CONE)测试第124页
            1.5.9 热重-红外联用(TGA-FTIR)测试第124页
            1.5.10 力学性能测试第124-125页
        1.6 结果分析与讨论第125-141页
            1.6.1 SA-M表征第125-127页
                1.6.1.1 FTIR表征结果第125-126页
                1.6.1.2 XPS表征结果第126页
                1.6.1.3 热稳定性分析第126-127页
                1.6.1.4 SEM表征结果第127页
            1.6.2 阻燃剂在PA 11中的分散第127-129页
                1.6.2.1 SEM表征结果第127-128页
                1.6.2.2 EPMA表征结果第128-129页
            1.6.3 阻燃剂对PA 11基体的影响第129-141页
                1.6.3.1 阻燃性能分析第129-131页
                1.6.3.2 热稳定性分析第131-133页
                1.6.3.3 气相分析第133-137页
                1.6.3.4 凝聚相分析第137-139页
                1.6.3.5 阻燃机理分析第139-140页
                1.6.3.6 力学性能分析第140-141页
        1.7 本章小结第141-143页
    第二章 基于MEL的新型单分子膨胀阻燃剂制备及其在PA 11中的燃烧性能研究第143-165页
        2.1 引言第143页
        2.2 实验原料第143-144页
        2.3 实验仪器和设备第144页
        2.4 实验部分第144-146页
            2.4.1 三聚氰胺——对氨基苯磺酸盐(AM)制备第144页
            2.4.2 单分子膨胀阻燃剂(AM-APP)制备第144-145页
            2.4.3 PA 11复合材料制备第145-146页
        2.5 性能测试与表征第146-147页
            2.5.1 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析第146页
            2.5.2 X-射线光电子能谱(XPS)分析第146页
            2.5.3 热重(TGA)测试第146页
            2.5.4 扫描电子显微镜(SEM)分析第146页
            2.5.5 元素分析(EA)第146页
            2.5.6 极限氧指数(LOI)测试第146页
            2.5.7 水平垂直燃烧(UL-94)测试第146页
            2.5.8 锥形量热(CONE)测试第146-147页
            2.5.9 热重-红外联用(TGA-FTIR)测试第147页
            2.5.10 力学性能测试第147页
        2.6 结果分析与讨论第147-164页
            2.6.1 AM及AM-APP表征第147-150页
                2.6.1.1 FTIR表征结果第147-148页
                2.6.1.2 XPS表征结果第148页
                2.6.1.3 热稳定性分析第148-149页
                2.6.1.4 SEM表征结果第149-150页
                2.6.1.5 EA表征结果第150页
            2.6.2 阻燃剂在PA 11中的分散第150-151页
            2.6.3 阻燃剂对PA 11基体的影响第151-164页
                2.6.3.1 阻燃性能分析第151-153页
                2.6.3.2 热稳定性分析第153-155页
                2.6.3.3 残炭分析第155-158页
                2.6.3.4 气相分析第158-160页
                2.6.3.5 凝聚相分析第160-162页
                2.6.3.6 阻燃机理分析第162-163页
                2.6.3.7 力学性能分析第163-164页
        2.7 本章小结第164-165页
    第三章 可膨胀石墨与三聚氰胺协同阻燃PA 11复合材料第165-183页
        3.1 引言第165页
        3.2 实验原料第165-166页
        3.3 实验仪器和设备第166页
        3.4 实验部分第166-167页
        3.5 性能测试与表征第167-168页
            3.5.1 极限氧指数(LOI)测试第167页
            3.5.2 水平垂直燃烧(UL-94)测试第167页
            3.5.3 锥形量热(CONE)测试第167页
            3.5.4 力学性能测试第167-168页
            3.5.5 热重(TGA)测试第168页
            3.5.6 扫描电子显微镜(SEM)分析第168页
            3.5.7 X-射线光电子能谱(XPS)分析第168页
            3.5.8 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析第168页
        3.6 结果分析与讨论第168-180页
            3.6.1 不同粒径EG对PA 11阻燃性能影响第168-170页
                3.6.1.1 LOI及UL-94表征结果第168-169页
                3.6.1.2 CONE表征结果第169-170页
            3.6.2 不同粒径EG对PA 11力学性能影响第170页
            3.6.3 EG与MEL对PA 11基体的影响第170-180页
                3.6.3.1 LOI及UL-94表征结果第170-172页
                3.6.3.2 CONE表征结果第172-173页
                3.6.3.3 热稳定性分析第173-174页
                3.6.3.4 残炭分析第174-177页
                3.6.3.5 凝聚相分析第177-179页
                3.6.3.6 阻燃机理分析第179页
                3.6.3.7 阻燃剂分散第179-180页
                3.6.3.8 力学性能分析第180页
        3.7 本章小结第180-183页
第四部分 结论第183-187页
    4.1 本课题的主要结论第183-185页
    4.2 研究的创新点第185页
    4.3 研究的不足之处与展望第185-187页
参考文献第187-195页
致谢第195-197页
博士期间研究成果及发表论文第197-199页
附件第199-200页

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