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新型聚烯烃阻燃体系的研究开题报告

 2020-04-14 15:06:07  

1. 研究目的与意义(文献综述)

聚烯烃通常指乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物。其中以聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)最重要。聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好、良好的机械强度、电绝缘性等特点,可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等,在农业、包装、电子、电气、汽车、机械、日用品等方面具有广泛的用途。由于聚烯烃材料都是易燃物质,其使用安全性和阻燃性能成为其复合材料的重点研究问题。

无卤化阻燃剂的开发研究一直是新型阻燃材料的研究热点。目前以聚磷酸铵(app)为基础的膨胀型阻燃体系 (ifr)应用到聚烯烃阻燃领域的研究尤为活跃。但是,研究表明单一组分的app对聚烯烃复合材料进行阻燃处理,效果不佳,添加量高,对木塑复合材料加工和力学性能等有一定影响。

张忠厚等使用可膨胀石墨(eg)/app复配阻燃剂应用到聚丙烯中。实验结果显示:单独添加eg时,材料燃烧残炭表面疏松,产生气体对流时残炭表面脱落,起不到保护作用,所以阻燃效果不理想。随着app的加入,材料残炭量增加,且覆盖到材料表面,抑制了氧气和热量交流,从而使材料的阻燃性能提高。当app:eg=1:2时,材料不仅力学性能提高,氧指数也明显提高,说明两阻燃剂复配起到了协效作用。

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2. 研究的基本内容与方案

由于其特殊的结构,聚丙烯材料具有更为突出的火灾危险性,而其常见的阻燃体系效率均不高,因此需要开发高效、绿色的新型阻燃体系。主要研究内容:(1)获取新型阻燃剂体系的配方,研究其对聚丙烯的燃烧性能的影响;(2)揭示阻燃机理。

利用锥形量热仪、极限氧指数测试、垂直燃烧测试探讨体系的阻燃性能;利用热降解行为测试探讨聚烯烃复合材料的热降解行为,并对复合材料进行热解动力学研究,研究其分布活化能模型并通过分析探讨材料在燃烧、热降解过程中不同阶段的反应活性变化规律,研究聚烯烃复合材料的热解和燃烧机理,比较阻燃剂改性前后阻燃复合材料活化能变化规律,从而分析不同阻燃剂对复合材料燃烧降解机理的影响;利用万能力学测试和动态流变测试探讨体系的力学性能;利用电子扫描电镜研究体系微观形态,探讨复合材料各性能改变的原因。同时研究改性聚磷酸铵和可膨胀石墨复配阻燃剂、改性聚磷酸铵和FRW复配阻燃剂、改性聚磷酸铵和其他阻燃剂复配在聚烯烃复合材料中的应用。

3. 研究计划与安排

1-4周:查阅相关文献资料,明确研究内容,完成开题报告

5-6周:确定研究方法,完成外文文献翻译

7-8周:开展相关实验研究

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]夏浪平. 季戊四醇基阻燃剂的合成及其在阻燃聚烯烃中的应用研究[d].东华大学,2016.

[2]张子男. 聚烯烃热塑性弹性体结晶行为及阻燃性能的研究[d].上海交通大学,2015.

[3]李湘. 聚烯烃基木塑复合材料的改性研究[d].暨南大学,2014.

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