阻燃性有机硅高分子材料的研究进展*

程买增 曾幸荣 明 张业勤 ( 华南理工大学材料学院, 广州510640)

摘要: 综述了国内外在阻燃性有机硅高分子材料的制备、性

阻燃高分子材料及其阻燃剂研究进展

李富生胡星琪段明

(西南石油学院化工系,南充6 37 0 1)

摘要 介绍队燃高分子材料及其队燃剂的分类、作用机理、作用途径。阐述了聚醋纤维、聚耽胺、热塑性饱和聚 博士学位论文

反应型有机磷阻燃剂的合成与阻燃性能研究 TheSynthesisandFlameRetardanceofReaetive一tyPe

orgnoPhosPhorusFlameRetardants

作者姓名: 杨连成 学科!专业: 应用化学 学号: 10507011 指导教师: 徐龙鹤教授 完成日期: 20xx年x月大连理工大学

DalianUniversityofTeehnology 摘要

本文合成了系列含酚轻基的新型反应型环氧树脂有机磷阻燃剂和含烯键的反应型

聚苯乙烯有机磷阻燃剂,并对阻燃剂的阻燃性进行了测试和评价"

分析了DOPO一HQ合成釜残中副产物的主要成分,确定了两个主要副产物的结构为

少ZDOPO一HQ(2,3一双(6一氧一6H一二苯并[c,e][l,2J氧磷杂己环卜1,4一苯二酚)的两个异构体;通

过实验,确定了DOPO一HQ生产过程中"一ZDOPO一HQ产生的原因和产生机理,并据此

优化了DOPo一HQ生产的反应条件"由于"一ZDOPO一HQ含有两个活性轻基,并且磷含

量比DoPo一HQ更高,有可能是更好的反应型环氧树脂阻燃剂"因此,以DOPO一HQ为

原料通过氧化!加成两步反应合成了少ZDOPo一HQ;阻燃性测试表明少ZDoPo一HQ具 有优异的阻燃性能"

采用Pd催化的方法首次实现了DOPO与卤代酚的交叉偶联,合成了新型含酚经基

的反应型DoPo基环氧树脂阻燃剂;在此基础上实现了2一(2一轻基苯基)苯基次磷酸

(HPPA)和二苯基氧化磷(DPO)与卤代酚的偶联,合成了新型反

能及应用等方面的研究进展, 介绍了有机

硅高分子材料的燃烧历程、常用阻燃剂及其阻燃机理, 并对阻燃性有机硅高分子材料的研究发展前景进行

酣塑料、聚乙烯、聚丙烯、复合材料及纳米材料等一些常见阻燃高分子材料的现状。通过分析队燃剂的发展趋向预浏 了阻燃高分子材料发展的一些新趋向。

应型有机磷环氧树脂阻燃 剂"

通过B盯115一Hillman浪化物(BHB)与亲核试剂R0R,P(o)H的反应,首次提出了采用

SNZ一SNZ.反应合成2一亚甲基一3一磷酞基链烷酸酷(MPA)类化合物的方法"将2一((二苯基磷

酞)(苯基)甲基)丙烯酸甲酷(MPA一l)作为反应型有机磷阻燃剂单体,通过自由基反应嵌

入聚苯乙烯分子结构中,阻燃性测试表明MPA一1可显著提高聚苯乙烯的阻燃性" 东华大学 博士学位论文

论文题目:聚酷(PET)/水滑石(LDH)纳米复合阻燃材 料的研究

Title:StudyofFlame-Retarded PET/DHNano-ColllPosites

专业:材料科学与工程 姓名:王明 导师:朱美芳 教授 答辩日期:20xx.12 20xx年x月

聚酷PET/水滑石LDH纳米复合阻燃材料的研究 同"

5.阻燃PET的透射电镜(TEM)图像表明,阻燃PET纤维中无机纳米阻燃剂

LDH的分散性随聚合物基体的特性粘度!偶联剂种类和含量!阻燃剂含量改变

而变化,基体的特性粘度越高无机纳米粒子的分散性越好,阻燃PET的可纺性

研究发现,提高无机纳米粒子的分散性可以改善阻燃PET的可纺性,阻燃PET

的成纤工艺需要降低阻燃聚酷的纺丝温度"

6.应用红外光谱分析(仅)对阻燃PET纤维的纳米结构进行研究发现,无机

纳米阻燃剂LDH粒子的分布状况随纳米复合阻燃剂中有机阻燃剂PBS和无机

阻燃剂LDH的复配比例的改变而发生变化,阻燃纤维经过纺丝工艺提高无机纳

米粒子的分散性,无机纳米阻燃剂含量越高阻燃PET纤维中高分子链乙二醇单

元的旁式构象/反式构象的比例越小"

7.阻燃PET的流变性能研究表明,加入有机阻燃剂PBS的阻燃PET表观

粘度在相同的剪切速率下比纯PET低;与纯PET相比,加入经过改性的无机纳

米阻燃剂LDH的阻燃PET表观粘度在相同的剪切速率下明显降低,在较小的

剪切速率下剪切速率提高粘度下降,剪切速率达到一定值时,剪切速率提高粘

度变化不明显甚至升高"阻燃PET粘流活化能比纯PET高,这表明阻燃PET

的表观粘度对温度十分敏感,温度升高阻燃PET的表观粘度下降很快"有机阻

燃剂PBS含量越大,阻燃PET非牛顿指数n值越大;无机阻燃剂LDH的含量

越大阻燃PET非牛顿指数n值越小"

8.采用DSC对阻燃PET的DSC非等温结晶性能进行了研究发现,有机阻

燃剂PBs含量越大,阻燃PET样品的玻璃化转变温度Tg!结晶温度!熔融温

度Tm越低,加入无机阻燃剂LDH使阻燃PET样品的玻璃化转变温度Tg降低!

冷结晶温度Tgc升高!熔点Tm升高以及熔融结晶温度Tmc降低"PET聚合物

基体特性粘度的降低,阻燃PET的玻璃化转变温度Tg降低!冷结晶温度Tgc

降低!熔点Tm降低"阻燃剂的加入使阻燃PET的结晶度增大,随着阻燃剂含

量的增加,阻燃PET样品的结晶度提高的程度递增"阻燃PET原纤的玻璃化转

变温度!冷结晶温度比阻燃PET切片高"

9.对阻燃PET等温结晶过程的研究表明,阻燃PET的产刃r~指数n值随

无机纳米阻燃剂LDH添加量的增加而增大消刀rami指数n值随有机阻燃剂PBS 了 摘要

应用纳米复合技术来改善高分子材料的性能,以制备性能更

佳的聚合物材料

是近来高分子材料研究领域的一个重要方向,同时,高分子材料的阻燃性一直是

高分子材料应用和改性比较关注的一个课题"本论文的研究包括以下内容:应用

纳米技术添加无机纳米阻燃剂LDH与有机阻燃剂PBS的复合阻燃剂改善聚酷

PET的阻燃性能;无机纳米阻燃剂LDH!有机阻燃剂PBS与聚合物基体PET组

成的三组分复合体系的热力学稳定性和高分子材料改性加工过程中无机纳米阻

燃剂粒子与聚合物基体的相互作用;阻燃PET三组分复合体系的结晶性能!流

变性能!成纤性能;阻燃PET纤维的纳米结构!力学性能和阻燃性能"主要结 果如下:

1.在采用热失重分析(TGA)的方法研究了阻燃剂和阻燃聚酷PET的热稳

定性能的基础上,应用经过稳定化处理的无机阻燃剂LDH对聚醋进行阻燃改 ,胜"

2.以有机阻燃剂PBS为分散剂,应用纳米分散技术,把无机纳米阻燃剂的

表面包覆处理后与有机阻燃剂PBs复配,透射电镜(TEM)的结果表明无机

LDH纳米粒子在有机阻燃剂PBS中很好的分散,无机阻燃剂粒径为20一70lun,

有效地实现无机纳米阻燃剂和有机阻燃剂的复合"

3.对无机纳米阻燃剂LDH与有机阻燃剂PBS的协效阻燃机理进行了分析,

有机阻燃剂的分解产物与无机阻燃剂的分解产物发生反应释放出大量的水吸收

热量,无机纳米阻燃剂的分解产物吸收了有机阻燃剂分解的有害气体"又通过

对其阻燃性能的研究,发现随着纳米阻燃剂含量的增加,阻燃聚酷PET的极限

氧指数(LOI)起初上升很快,使用少量有机阻燃剂PBS可显著提高阻燃性能,

有机阻燃剂PBS含量大于4.5%后,增长趋势缓慢,再增加阻燃剂含量,氧指数 的提高并不明显"

4.对三组分复合体系热力学性质分析表明纳米复合阻燃剂与聚合物基体

的共混过程是一个有机阻燃剂扩散带动无机纳米阻燃剂粒子

分散的过程"对阻

燃PET的电子能谱分析(EDS)发现,在阻燃PET体系中每个区域都是无机纳

米阻燃剂LDH!有机阻燃剂PBS!PET基体三组分共存,只是三组分的比例不 犷

东华大学博士学位论文聚酷PET/水滑石LDH纳米复合阻燃材料的研究

添加量的增加而减小;随着阻燃剂含量的增加,提高了阻燃PET的结晶速率"

10.对阻燃PET纤维微观纳米结构进行TEM分析证实,经过成纤过程中的

纺丝工艺,改善了无机纳米阻燃剂LDH在PET基体中的分散" 11.力学钡(试结果表明随着无机阻燃剂!有机阻燃剂含量的增加,阻燃纤维

取向度和声模量下降"随无机纳米阻燃剂LDH用量的增加阻燃纤维的拉伸强度

呈现先增大后降低的趋势,随有机纳米阻燃剂PBS用量的增加阻燃纤维的拉伸

强度呈现逐渐降低的趋势"

第二篇：文献检索作业

文献检索报告

一、课题名称：预应力技术的应用 二、检索分析：随着科学技术的发展，社会经济水平不断提高，建筑施工的技术也变得越来越先进，诞生了不少新型的技术，预应力技术就是其中一种。预应力技术不仅使施工效率得到了空前的提高，而且节省了工程的材料，降低了工程的成本，同时，预应力技术还增强了建筑工程施工的安全和可靠度，为整个建筑业的发展提供了一个更为广阔的舞台。

通过本校纸本图书馆藏目录、中文数据库、外文数据库三种资源，查找与预应力技术应用相关的文献。

三、检索词：

中文：预应力技术、建筑施工、发展、应用、预应力材料。

外文： prestressed technology、Building construction、development、application、Prestressed materials.

四、资源检索

1、查找本校纸本图书馆藏目录

（1）检索途径（字段）： 题名

（2）检索式（检索词、字段、检索组配算符构成）：（题名=预应力技术应用） AND

（3）检中数量： 21条

（4）检中结果列举：

①李晨光.体外预应力结构技术与工程应用[R].北京:中国建筑工业出版社,20xx.

②田奇.钢筋及预应力机械应用技术[M]. 北京:中国建材工业出版社,20xx.

③杨勇新，李庆伟.预应力碳纤维布加固混凝土结构技术[R].北京:化学工业出版社,20xx. ○4中国科学技术咨询服务中心预应力技术专家组.预应力工程实例应用手册[R]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1996

2、查找中文数据库

（1）检索数据库名称：CNKI中国知网

（2）检索途径（字段）： 主题、关键词

（3）检索式： （主题=预应力技术应用）AND（关键词=建筑施工）

（4）检中数量：36

（5）检中结果列举：

①钟向荣.浅析预应力技术在建筑施工中的应用[J]. 现代物业(上旬刊),20xx,5,102-103. ②王中宇,付强.预应力技术在建筑施工中的应用分析[J]民营科技,20xx.2,224.

③秦国龙.后张法预应力技术在建筑施工实践中的运用与探索[J].20xx,24,63-65. ○4林远征.发展高效预应力技术的有效技术组织措施[J].1994.3,11-13.

3. 查找外文数据库（要求：在SCI、、Springer、Ebsco、Emerald、ASCE、WSN等本校图书馆数据库中任选1个，其他要求同1）

（1）检索数据库名称：EI

（2）检索途径：主题、关键词

（3）检索式： （主题= prestressed technology）AND（关键词= application）

（4）检中数量：

（5）检中结果列举（以标准参考文献格式列出结果3个以上）：

①Du Xiu-Li,Zhang Jian-Wei,Deng Zong-Cai.Technology and application of strengthening RC structure with prestressed FRP[J]. Gongcheng Lixue/Engineering Mechanics,20xx,24:62-74.

②Waaser Erich,Wolff, Reinhard. New Prestressed Concrete Technology[J]. Beton Dusseldorf,1986,36: 245-250.

③Wu Zhipeng1,Yang Xuedong1,Bao Lei.Application research of prestressed high strength concrete pipe pile in construction[C]. Germany: Trans Tech Publications,20xx: 1393-1396.

○4 Terato, Y.Application of hollow prestressed concrete panel for planting wall panel[J]. AIJ Journal of Technology and Design,20xx,13:29-32.

五、文献综述

经过查阅资料，不难看出国内外预应力技术主要有如下研究：

预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争刨伤，从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来，从理论，材料，工艺到土建工程中的应用，都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟，突破了混凝土不能受拉与开裂的约束，大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料，而且预应力技术已扩大应用到型钢，砖，石，木等各种结构材料，并用以处理结构设计，施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚xx年，但发展迅速，应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面，建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术，预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来，我国预应力混凝土桥梁发展很快，无论在桥型，跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展，不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。

预应力混凝土在高层建筑结构中的应用有很大的发展，并且取得了较好的经济效益预应力混凝土除用于楼盖外，有时还用来解决大跨度、大空间部位柱网转换时的转换梁、转换桁架，以及复杂柱网情况下的转换板。此外，小跨度的预应力混凝土空心板、外墙用的装饰保温复合预应力混凝土墙板等在高层建筑中的应用前景也很广阔，饰面保温复合墙板在满足建筑外墙装饰的多样性、耐久性的同时，又在保温节能、工业化生产、快速施工等方面发挥了巨大的优势；预制预应力构件和现浇相结合的装配整体式高层建筑结构也越来越多。

预应力混凝土结构也用于解决抗震问题。当前国际混凝土结构工程界对预应力混凝土结构的抗震问题给予了重视。日本在神户大阪地震之后，结合混凝土结构，包括预应力混凝土结构在地震中的实际表现进行了调查并作了大量研究工作。其它国家也作了不少研究工作。研究表明，预应力结构在地震区是能够应用的，和普通钢筋混凝土结构一样，需要的是合理的设计和施工，采用竖向预应力加固普通钢筋混凝土结构可提高结构抗震性能；采用竖向预应力的混凝土结构，可以提高结构抵抗水平荷载的能力，并在地震之后又能很快的复原；在地震作用下，预制的预应力混凝土结构会发生屈服、产生塑性铰、提高整个结构的延性和耗能能力而避免损坏，因而具有良好抗震性能。

预应力技术总的发展趋势总要有以下几点:

1)混凝土材料研究开发、推广应用绿色高性能混凝土；开发研究有效地利用工业废料，减少硅酸盐水泥熟料用量的技术；关注降低单位混凝土水泥用量，利用工业废料有效改善混凝土结构耐久性，延长基础设施使用寿命的技术等，是混凝土材料技术发展的总趋 势。

2)钢筋及预应力筋材料钢筋材料技术的发展趋势是，强度逐步发展至400～500MPa；预应力材料除了目前使用的高强度钢材外，新型碳纤维、玻璃纤维和聚酯纤维类非金属预应力筋等产品将得到应用。

3)预制混凝土技术将得到大量推广应用。

对于我国而言,为适应我国经济的发展， 预应力混凝土结构的应用范围将更加广阔。因此应加强提高预应力技术水平的科研工作和发达国家相比，我们预应力混凝土工程的研究相

对落后。凭借我们已有的强大队伍和一些单位在预应力技术推广应用中的创收实力，完全可以承担和完成这项重要的科研任务。因此有必要成立大型强而有力的预应力混凝土工程公司，承担重大预应力混凝土工程，并担负新技术开发研究并做好与设计和施工之间的联系，以提高我国的预应力技术水平，把我国建设成强大的现代化国家。