实验一 尼龙阻燃配方设计及原料的制备(1)
栏目:企业动态 发布时间:2020-01-26 15:38
实行一 尼龙阻燃配方打算及原料的造备(1)_工学_上等训诲_训诲专区。尼龙阻燃配方打算的归纳打算性实行 1.尼龙阻燃配方打算及原料的造备。2. 尼龙阻燃圭表试样的造备。 3. 尼龙阻燃...

  实行一 尼龙阻燃配方打算及原料的造备(1)_工学_上等训诲_训诲专区。尼龙阻燃配方打算的归纳打算性实行 1.尼龙阻燃配方打算及原料的造备。2. 尼龙阻燃圭表试样的造备。 3. 尼龙阻燃 试样的燃烧功能测定。 实行一 一、实行主意 尼龙阻燃配方打算及原料的造备(1)

  尼龙阻燃配方打算的归纳打算性实行 1.尼龙阻燃配方打算及原料的造备。2. 尼龙阻燃圭表试样的造备。 3. 尼龙阻燃 试样的燃烧功能测定。 实行一 一、实行主意 尼龙阻燃配方打算及原料的造备(1) 1.熟谙塑料常用的阻燃剂; 2.依据给出的实行仪器、配置和药品,学生我方拔取阻燃剂,打算阻燃塑 料的配方,打算实行门道、独揽阻燃剂的阻燃机理; 4、独揽阻燃尼龙粒子的分娩设施 二、实行道理 1.卤系阻燃剂阻燃机理 只身利用卤系阻燃剂时, 首要正在气相中延缓或造止群集物的燃烧。卤系阻燃 剂正在高温下剖释天生的卤化氢(HX)可行动自正在基终止剂搜捕群集物燃烧链式 响应中的活性自正在基 OH·、O·、H·,天生活性较低的卤素自正在基,从而减 缓或终止气相燃烧中的链式响应抵达阻燃的主意。卤化氢还能稀释氛围中的氧, 掩盖于质料表面阻隔氛围,使质料的燃烧速率低重。 卤系阻燃剂与氧化锑拥有明显的协同感化。 对卤代烃与氧化锑的细致磋商表 明卤化锑的天生是决意其阻燃感化的枢纽要素。卤化物与 Sb2O3 响应天生卤化 锑,卤化锑拥有优异的阻燃感化展现如下:①卤—氧化锑的剖释为吸热响应,可 低重群集物燃烧温度和剖释速率;②卤化锑蒸气能较长功夫中止正在气相中,有用 地稀释可燃性气体,同时掩盖正在群集物表面,可隔热、隔氧;③液态及固态卤化 锑微粒的表面效应可低重火焰能量;④正在火焰基层的固态或熔融态群集物中,卤 化锑能鼓动成炭响应, 相对减缓群集物剖释天生可燃性气体的速率,同时天生的 炭层又可将群集物封锁, 造止可燃性气体逸出和进入燃烧区;⑤三卤化锑正在燃烧 区内可缉捕气相中支持燃烧链式响应的活性自正在基,转折气相燃烧的响应形式, 删除响应放热而使火焰碎灭。 2.磷系阻燃剂阻燃机理 磷系阻燃剂阻燃的质料燃烧时可天生较多的焦炭,删除可燃性气体的天生 量, 使被阻燃质料的质料亏损率大大低重, 但燃烧时天生的烟量增大。 凡是以为, 有机磷系阻燃剂可同时正在固结相及气相中施展阻燃感化,但也许以固结相为主。 有机磷系阻燃剂的阻燃机理跟着其布局、 群集物类型及燃烧前提的差别也存正在一 定的区别。 有机磷系阻燃剂正在高聚物受热被引燃时,起初剖释天生磷酸,磷酸脱水天生 偏磷酸,偏磷酸群集天生聚偏磷酸(呈稠密状液态膜),这类酸对含羟基群集物 的脱水成炭拥有催化感化, 加快了成炭历程。成炭的结果是正在质料表面酿成石墨 状的焦炭层,这种炭层难燃、隔热、北京pk赛车助手隔氧,从而使传至质料表面的热量删除,热 剖释减缓; 其次羟基群集物的脱水系吸热响应,脱水酿成的水蒸气又能稀释大气 中的氧及可燃气体, 有帮于使燃烧停滞;燃烧天生的聚偏磷酸可正在质料表面酿成 一层掩盖于焦碳层的液膜, 低重焦炭层的透气性并袒护焦炭层不被接连氧化,也 有利于进步质料的阻燃性。 有机磷系阻燃剂热解酿成的气态产品中含有游离基 PO·能够缉捕游离基 H·及 OH·,使火焰中的 H·及 OH·浓度大大低重,逼迫燃烧链式响应举办。 有机磷的固结相阻燃机理根基是基于羟基群集物的,平常以为,有机磷阻燃剂正在 环氧树脂、 聚氨酯泡沫塑料等中的阻燃感化较大,而对不含羟基的群集物感化则 较幼。 红磷的阻燃机理与其他含磷阻燃剂犹如,红磷正在 400~450℃下受热解聚生 成白磷, 然后正在水气的存不才被氧化为磷的含氧酸,这类酸既可掩盖于被阻燃材 料的表面,又可正在质料表面加快脱水炭化,酿成的液膜和炭层则可将表部的氧、 可燃性气体和热与内部的高聚物质料隔离而使燃烧停滞。 红磷的阻燃机理与阻燃 效果与被阻燃高聚物相闭,比如红磷阻燃 HDPE 的氧指数与红磷用量成正比, 而红磷阻燃的含氧群集物 PET 的氧指数则与红磷用的平方根成正比。 以 8%的红 磷阻燃 HDPE 时,被阻燃质料正在 400℃的氛围中质料亏损 6%,而未加红磷的 HDPE 正在同样前提下的质料亏损为 70%,这注解红磷大猛进步了 HDPE 的热稳 定性。现已证实,红磷阻燃 PET 的结果是因为其固体产品中含有磷酸酯,而且 红磷正在 PET 中能够酿成热平静性最佳的 P-O 键, 使群集物表面酿成交联炭化层, 逼迫了挥发性气体及低分子量裂解产品的天生。 闭于磷一卤系统的协同效应,目前尚无定论。有人以为,卤—磷协同与卤— 锑协同好似, 是由于天生可缉捕游离基的卤化磷或卤氧化磷,或者归功于转折了 固结相中化学响应的宗旨。 比如当芳基磷酸酯与卤代衍生物并用时,阻燃效果的 进步是因为三芳基磷酸酯被转化成酸性的二芳基磷酸酯,所以使卤素正在气相、磷 正在固结相各自愿挥感化。值得提防的是,当含卤、磷的阻燃剂与氧化锑并用时, 卤一磷及卤一锑间往往没有协同感化,乃至产生抗衡感化。实行涌现,锑正在被阻 燃质料燃烧时并不气化, 这也许是磷窒碍了锑的气化而逼迫了卤一锑协同感化的 施展。磷一卤感化的施展不只依赖于磷、卤阻燃剂的布局,并且依赖于群集物的 类型。 3.膨胀型阻燃剂阻燃机理 膨胀型阻燃剂抑造了守旧阻燃身手的过失,拥有高阻燃、低烟、低毒、无腐 蚀性气体形成、 无熔滴行径等特色。膨胀型阻燃剂通过酿成多孔泡沫炭层正在固结 相起阻燃感化,炭层阅历几步酿成:①正在较低温度(15℃驾驭,整个温度取决于 酸源和其他组分的本质)下,由酸源放出能酯化多元醇和行动脱水剂的无机酸; ②正在稍高的温度下,无机酸与多元醇(碳源)间举办酯化响应,而系统中的胺则 行动酯化响应的催化剂, 使酯化响应加快举办;③系统正在酯化响应前或酯化历程 中熔化; ④响应历程中形成的水蒸气和由气源形成的不燃性气体使已处于熔融状 态的系统膨胀发泡,同时,多元醇和酯接连脱水炭化,酿成无机物及炭剩余物, 使系统进一步膨胀发泡;⑤响应亲昵达成时,系统胶化和固化,末了酿成多孔泡 沫碳层。 4、氮系阻燃,三聚氰胺尿氰酸盐 MCA 阻燃 AP6 质料正在燃烧历程中因为形 成了致密炭层布局, 从而有用造止了氛围中氧气与本体质料之间的接触,逼迫了 氧化响应举办,使质料燃烧不饱满,从而拥有更好的阻燃结果。 5.无机阻燃剂的阻燃机理 氢氧化铝与氢氧化镁正在高温下通过剖释吸取多量的热量, 天生的水蒸气能够 稀释氛围中的氧气浓度, 从而延缓群集物的热降解速率,减慢或逼迫群集物的燃 烧,鼓动炭化、逼迫烟雾的酿成。 依据这一道理, 拔取金属氢氧化物时,其剖释温度和吸热量是两项紧急的指 标。碳酸钙虽也有较高的吸热量(1.8kJ/g),因为其剖释温度(880~900℃)比 群集物的剖释温度高许多,故不行行动阻燃剂利用。尽管与群集物剖释天生的 HCI 响应,因为碳酸钙正在固相、HCl 正在气相,两者的响应速率和经过受到限造, 没有显明的阻燃感化。固然氢氧化铝、氢氧化镁比碳酸钙的阻燃效果要高得多, 但仍必要参与 60%以上才力有显明的结果。 硼酸锌行动阻燃剂可同时正在固结相和气相施展感化。固结相中,硼酸锌正在火 焰感化下能熔化。脱水酿成玻璃态的包覆层,进一步天生无机炭层,同时可鼓动 群集物的成炭, 从而减缓群集物的剖释及可燃性气体的天生速率,抵达阻燃与抑 烟的结果;气相中,硼酸锌因为剖释形成水蒸气而吸热,当与卤系阻燃剂并用或 用于含卤树脂时,天生卤化锌、卤化硼,正在气成中缉捕活性自正在基 HO·、H·发 挥气相阻燃感化。 阻燃剂遵守必定比例参与树脂中举办混杂, 平均后参与双螺杆挤出机中举办 造粒,取得疏散平均的阻燃塑料粒子,以备造样利用。 三、实行药品及配置 原料:尼龙、聚丙烯、聚乙烯、十溴联苯醚、十溴二苯乙烷、三聚氰胺尿氰 酸盐、三氧化二锑、水合氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、硼酸锌等。 实行配置:JHT35 双螺杆挤出造粒机组、混杂器、电子天平 四、打算实行 实行计划 X 20g 1.尼龙100phr、三聚氰胺尿氰酸盐8 phr。 2、尼龙10Y0phr、三聚氰胺尿氰酸盐10 。 3、尼龙100phr、三聚氰胺尿氰酸盐12 phr。 4.尼龙100phr、三聚氰胺尿氰酸盐14 phr。 5.尼龙100phr、三聚氰胺尿氰酸盐16 phr。 6.尼龙100phr、三聚氰胺尿氰酸盐18 phr。 7.尼龙100phr、三聚氰胺尿氰酸盐20phr。 五、实行环节 遵守确定的实行计划上的环节举办实行。 1.配料 2.配置预热及工艺参数的设定 一 166 二 180 三 188 四 195 五 205 六 223 七 217 八 205 机头 185 3.冷却水槽充水 4.开机、加料、调治工艺前提 5.牵引、冷却、风干、切割造粒 六、记实实行数据 七、实行结果与地步 斟酌题:1.卤系阻燃剂阻燃机理?;2、无机阻燃剂的阻燃机理?