环氧树脂阻燃复合材料制备及性能研究(2)

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2.2.3 结构测试与性能表征 10

2.3 结果与讨论 11

2.3.1 阻燃性能 11

2.3.2 热失重分析 13

2.3.3 力学性能 17

结论 19

致谢 20

参考文献 21

1 绪论

1.1 聚合物的燃烧与阻燃

随着塑料工业的的迅速发展，化工合成材料表现出众多的优点，在某些场合取代了传统的钢材和木材等材料，因此迅速的在人们的生活中占据了举足轻重的地位。但是由于大多数的化工合成材料可燃或易燃，并且在燃烧过程当中会产生大量的浓烟和有毒有害的气体，是环境和人们的生命及财产的一个极大的安全隐患。阻燃材料的发展历史可以追溯到公元前83年，人们用alum处理木堡以实现阻燃的目的，alum指的很可能是铁和铝的二硫酸盐。经过多年的发展，阻燃技术逐渐成熟，直到20世纪30年代，随着合成高分子材料出现，早期的阻燃技术受到挑战。1930年，人们发现了氯化锑-氯化石蜡协效阻燃体系，并很快在一些高分子材料中得到应用。氯化锑-氯化石蜡协效阻燃体系的发现是近代阻燃技术的一个里程碑。论文网

1.1.1 聚合物的燃烧

燃烧是物体快速氧化，产生光和热并生成气态和凝聚态物质的过程。燃烧过程需要三种因素同时存在才能发生，分别是可燃物如燃料，助燃物如氧气及温度要达到燃点，称为燃烧三要素—— 火三角。同时材料的燃烧还受到外界因素如材料的形状、通风效果、引燃源的强度和类型等条件的影响[1]。

能量、燃料和氧气的关系

图1.1 能量、燃料和氧气的关系

聚合物在空气中，受到热源的作用后，分解产生可燃的挥发物，当可燃挥发物的浓度与体系的温度足够高时，在助燃物的条件下会发生燃烧反应。热塑性聚合物与热固性聚合物的燃烧机理基本相同，但与热塑性聚合物相比，热固性聚合物燃烧时不会或产生很少的熔融体文献综述。聚合物的燃烧过程十分复杂，微观上看是一个自由基反应，包括链引发、链增长、链支化、链终止过程[2,3]。宏观上，聚合物的燃烧分为初期热分解和正常燃烧两个过程，经历热引发、热降解、引燃着火、燃烧扩散四个阶段[4,5]，聚合物从热源吸收热量，形成熔融状态。当温度达到材料的分解温度时，材料会热降解，产生可燃气体，不能燃烧的气体和焦油炭化形成残渣。可燃气体吸收热量后发生燃烧反应，并且为体系继续提供热量，炭化残渣和焦油经过无焰燃烧，产生不完全燃烧的细微颗粒，表现为浓烟