低烟气毒性阻燃环氧树脂的制备及其火灾行为研究

《低烟气毒性阻燃环氧树脂的制备及其火灾行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TQ323.5密级：公开国际图书分类号：678.5西南交通大学研究生学位论文低烟气毒性阻燃环氧树脂的制备及其火灾行为研究年级2015级姓名宋翔宇申请学位级别硕士专业安全工程指导老师赵乘寿副教授二零一八年五月十八日ClassifiedIndex:TQ323.5U.D.C:678.5SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisPREPARATIONOFLOWTOXICITYOFFLUEGASFLAMERETARDANTEPOXYRESINANDITSFIREBEHAVIORRESEARCHGrade:

2、2015Candidate:SongXiangyuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:SafetyEngineeringSupervisor:Associateprof.ZhaoChengshouMay.18,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复

3、印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权书。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文的主要工作或贡献如下：本论文是在环氧树脂材料应用广泛但容易燃烧火灾危险性大的背景下，针对环氧树脂材料易燃且燃烧时会释放出大量有毒有害烟气的问题，采用纳米技术制备了一种高阻燃性低烟气毒性的环氧树脂材料，并提出了一种能够同时提高环氧树脂阻燃性并降低烟气毒性的制备方法，对降低环氧树脂火灾发生频率，减少环氧树脂火灾造成的人员伤亡具有十分

4、重要的意义。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要环氧树脂（EpoxyResin，简称EP）以其稳定的化学性质、较高的机械强度和优异的电绝缘性能广泛应用于电子封装、土建工程、航空航天等多种领域。但作为有机高聚物的一种，环氧树脂容易燃烧且燃烧时会释放出大量的热量和

5、有毒烟气，容易引发火灾并对人员的生命安全有较大的危害。针对环氧树脂易燃且燃烧时烟气毒性较高的问题，本论文从阻燃和抑烟减毒两个方面出发，采用纳米技术，使用膨胀石墨多孔材料为载体负载纳米氧化铜颗粒，再与聚磷酸铵协同阻燃环氧树脂，制备了高阻燃性低烟气毒性的环氧树脂材料，并提出了一种能够同时提高环氧树脂的阻燃性并降低烟气毒性的制备方法。本论获得的主要研究结果如下：（1）成功制备了膨胀石墨负载纳米氧化铜颗粒型阻燃协效剂。通过X射线衍射测试（XRD）对其晶体结构进行表征，发现晶体X衍射曲线峰值出现在炭单质和氧化铜所对应的衍射角处，表明制得了膨胀石墨负载氧化铜晶体。通过扫

6、描电镜测试（SEM）对颗粒状态进行表征，发现氧化铜颗粒颗粒尺寸在50~100nm之间，表明制备得到的为纳米级别的氧化铜颗粒，且其在膨胀石墨孔洞中的分散较为均匀。（2）采用膨胀石墨负载纳米氧化铜为阻燃协效剂，与膨胀型阻燃剂聚磷酸铵协同阻燃环氧树脂，制备得到了具有较高阻燃效率且燃烧时产生较少有毒烟气的低烟气毒性阻燃环氧树脂材料。（3）通过极限氧指数测试（LOI）、水平燃烧测试、热重分析测试（TGA）、锥形量热仪测试（CONE）、扫描电镜测试（SEM）等方法对低烟气毒性阻燃环氧树脂材料的阻燃性能进行表征，并进一步研究了其阻燃机理。发现CuO@EG的加入能够显著提高

7、APP对环氧树脂的阻燃效果，极限氧指数最高达到了32，垂直燃烧等级为FV-0，2热稳定性能上升，热释放速率峰值降至281.4kW/m，残炭率升高到24.83%，燃烧后的炭层更加完整致密。（4）通过锥型量热仪测试（CONE）、热重-红外联用测试（TG-FTIR）等方法对低烟气毒性阻燃环氧树脂的抑烟减毒性能进行表征，并研究其作用机理。发现CuO@EG的加入能够明显改善APP阻燃环氧树脂时会导致材料燃烧早期烟气毒性增大的问题，2产烟速率峰值降低至0.07707m/s，一氧化碳释放速率降低至0.01072g/s，显著降低了材料燃烧时有毒有害烟气的产量，且抑烟减毒效果

8、较常见微米级氧化铜做协效剂时有西南交通大学硕士研究生