代写--2322348951-氮磷硅系纳米凝胶阻燃剂的制备及表征1.doc

氮磷硅系纳米凝胶阻燃剂的制备及表征18目录1绪论31.1引言31.2阻燃剂的分类31.2.1卤系阻燃剂41.2.2氮系阻燃剂51.2.3磷系阻燃剂51.2.4硅系阻燃剂61.3阻燃机理71.4本课题的研究内容81.4.1本论文的研究背景81.4.2研究内容91.4.3研究创新点92氮硅系纳米凝胶阻燃剂的制备102.1实验仪器与材料102.1.1实验药品与试剂102.1.2实验设备112.2氮硅系纳米凝胶的合成112.2.1三羟甲基氨基甲烷、苯丙氨酸与TosOH合成中间产物112.2.2含氮硅阻燃剂的合成123氮磷硅系纳米凝胶阻燃剂的制备133.1实验仪器与材料133.2实验部分133.2.1去除氨基保护基TosOH133.2.2合成氮磷硅系纳米凝胶阻燃剂133.3本章小结144阻燃剂的表征及对比分析研究154.1154.2154.2.1154.2.2154.2.3154.3154.3.1154.3.2154.3.3154.4本章小结155结论165.1主要结论165.2本课题的不足与展望16参考文献17致谢191绪论1.1引言随着社会的进步和城市建设的发展,高层建筑林立,公共设施增多,各类民用和产业用纺织品的消费量迅速增长,尤其是各种室内、舱内的铺饰织物,同时由纺织品引起的火灾也不断增加,造成了巨大的损失。据有关调查表明,由纺织品引起的火灾约占火灾总数的一半,而这些纺织品中又主要是床上用品和室内铺饰织物着火[1]。因此,赋予纺织品阻燃性能对于确保安全、减少火灾次数有重要的现实意义。阻燃剂是用以提高材料抗燃性的助剂。自世纪年代以来,阻燃剂已成为仅次于增塑剂的合成材料用量最大的助剂[2]。阻燃剂广泛应用于涂料、轻质建筑材料、电线电缆、塑料制品、人造革等各种易燃的高分子材料,起着阻止明火、减少有毒烟雾、迟缓燃烧速度等作用。阻燃剂甲基嶙酸二甲酷,它含磷量高、添加量少、价格低廉、阻燃效果好[3],目前己经开始大量应用于聚氨酷泡沫塑料等高分子材料领域。但它本身为一水溶性的物质,因而织物用其进行阻燃整理后在水洗过程中,必然会造成的大量损失,从而影响到它在纺织品阻燃领域的应用。新型阻燃高分子材料发展的方向要求阻燃体系不仅具有良好的阻燃性能，还要满足以下要求：（1）阻燃效率高，即：阻燃效能与价格的性价比高；（2）添加的阻燃剂与基体相容性好，不易迁移和渗出，不过多影响材料的物理机械性能、电气性能、着色性以及加工性能，被阻燃材料可回收和循环使用；（3）本身无毒或低毒，燃烧时有毒气体生成量及生烟量尽可能的少，对环境友好；（4）原料来源充足，制造工艺简单，阻燃成本低。所以采用微纳米凝胶技术来达到阻燃剂的上述性能要求，并提高其在纺织品上的应用性能。1.2阻燃剂的分类阻燃高分子材料可以认为是在火灾发生时本身难以燃烧或可以降低火灾危害的一类材料。与非阻燃高分子材料相比较，使用阻燃高分子材料可以延缓或减少火灾的发生，降低对人们的生命和财产造成的损失[4]。目前对阻燃剂还没有统一的分类方法，有按化学性质分类，也有按添加方式分类或按习惯叫法分类的[5]。按照阻燃剂的实际使用可以分为：化学阻燃剂和填料型阻燃剂；按照其元素种类可以分为：卤素、磷系、氮系、硅系、铝镁系阻燃剂等，按化学结构分为无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等；按照阻燃剂与被阻燃材料的关系可以分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。1.2.1卤系阻燃剂卤素阻燃剂是目前世界上产量最大的化学阻燃剂之一。尽管卤素阻燃剂在热裂解或燃烧时生成较多的烟和腐蚀性的气体，但目前仍占据塑料阻燃剂的主导地位。卤素阻燃剂之所以受到人们的重视，主要是其阻燃效率高，价格适中，其性能/价格比指标是其它阻燃剂难以与之相比的，加之卤素阻燃剂的品种多，适用范围广，所以得到人们的青睐[6-9]。含卤阻燃剂中大量使用的是含氯与含溴阻燃剂。典型的氯系阻燃剂有：氯化石蜡、四氯双酚A、全氯戊环癸烷、氯化聚乙烯、得克隆等；而溴系阻燃剂则是产量最大，应用最为广泛的阻燃剂之一，主要代表有：多溴二苯醚类，包括十溴二苯醚、十四溴二苯氧基苯和八溴二苯醚等；溴代双酚A类，包括四溴双酚A和四溴双酚A-双烯丙基醚等；溴代高聚物类，包括聚（2，6-二溴苯醚）、溴化聚苯乙烯、聚丙烯酸五溴苄酯和溴代邻苯二甲酸酐等。通常，卤素阻燃剂的阻燃是通过捕捉自由基来实现的。聚合物在空气中高温降解一般是生成大分子自由基(R·),并同时生成活泼的氢氧自由基（OH·）,它决定着燃烧的速度。即：RH→R•+OH•（1.1）R•+O2→RO2·（1.2）这些R·，RO2·将引发聚合物的自动催化氧化链反应并进行下去，当含卤阻燃剂加入时，则含卤阻燃剂受热分解产生卤素自由基X·，活泼的X·与聚合物分子反应生成R·和XH，而XH和活泼的OH·反应，即消耗OH·活性自由基，与此同时，也会发生反应R·+X·→