新型增效分子筛的制备及其在ABS阻燃应用中的研究
Modification of Novel Synergistic Zeolite and the Study on Its Application in Flame Retarded ABS
本论文采用柠檬酸、稀土镧、硝酸锆处理β、ZSM-5(Z)、Y型分子筛制备了酸性提高的新型分子筛。采用钼酸铵处理β、Z、Y制备了含有阻燃元素的新型分子筛。采用钼酸铵和柠檬酸、钼酸铵和稀土镧处理β、Z、Y制备了兼具阻燃元素和酸性的新型分子筛。并将制备的新型分子筛与膨胀型阻燃剂(IFR)协同使用，制备了ABS/IFR/新型分子筛复合材料。考察了新型分子筛对ABS/IFR复合材料热失重行为、阻燃性能、微观结构以及力学、加工性能的影响。 利用红外光谱测试(IR)对新型分子筛进行表征。测试结果表明：经不同处理剂处理的分子筛，其骨架铝含量发生了变化。其中，柠檬酸使分子筛骨架铝含量增加，具有补铝作用：稀土镧或硝酸锆使分子筛骨架铝含量减少，具有脱铝作用。 探讨了制备新型分子筛的处理时间和不同处理剂对ABS/IFR/新型分子筛复合材料热失重行为、阻燃性能、微观结构以及力学、加工性能的影响。研究表明：ABS/IFR/新型分子筛复合材料的氧指数(LOI)、冲击强度和拉伸强度均随着处理时间的增加呈现先升后降的趋势。经不同处理剂处理的分子筛均与IFR具有较好的协同作用，可促进IFR高温成炭，形成稳定、连续、致密的炭层，提高复合材料的阻燃性能。其中，经钼酸铵和柠檬酸的β(NMβ)与IFR的协同作用更为突出。当NMβ含量为2％时，NMβ对提高ABS/IFR复合材料阻燃性能、力学性能和加工性能的贡献最大，可使复合材料的氧指数由未添加NMβ时的27.4％提高到29.8％，冲击强度、拉伸强度和熔融指数分别可达到4.30 KJ/m2、37.5 MPa和19.6 g/10min。 对比分析了经TM-27、TM-4.8和TM-931三种偶联剂处理的NMp对ABS/IFR复合材料阻燃性能、力学性能和加工性能的影响。研究结果表明：NMβ经含量(偶联剂在NMβ中的质量含量)为2％的TM-27处理后，可使ABS/IFR复合材料的氧指数达到31.2％，冲击强度、拉伸强度和熔融指数与未经偶联剂处理时相比，分别提高了20.2％、4.30％和34.7％。
- 作者：
- 段效威
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 材料学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2008年
- 导师姓名：
- 夏英
- 中图分类号：
- TQ325.2
- 关键词：
- 分子筛；ABS/IFR；复合材料；阻燃性能；力学性能
- arcylonitrile-butadiene-styrene compolymer；zeolite；intumescentflame retardant；synergistic effect；coupling agent