阻燃剂合成及连续玻纤增强聚乙烯热塑性复合材料的阻燃改性研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

近年来,随着化工防腐、汽车制造、交通运输等行业的迅速发展,复合材料的应用也越来越广,随之产生的回收问题也日益严重。相比与传统的热固性复合材料,热塑性复合材料具有良好的加工性能,可以多次成型,废料可回收利用,能够减少生产过程中的材料消耗,降低成本,很好地响应了国家大力倡导的发展节能环保绿色企业这一政策,热塑性复合材料也因此逐渐成为人们关注和研究的热点。热塑性复合材料可根据增强材料的有效长度分为短纤增强热塑性复合材料(SFRT),长纤增强热塑性复合材料(LFRT)及连续纤维增强热塑性复合材料(CFRT)。

连续玻纤增强聚乙烯复合材料(GF/PE)作为一种通用热塑性复合材料,具有优良的力学性能、电性能和尺寸稳定性。但是GF/PE有一个明显的缺点,就是在高温条件下易分解,燃烧,极限氧指数(LOI)很低,这也使其应用受到了一定限制。也正因如此,如何提高聚乙烯复合材料的阻燃性能成为了国内外专家学者的重要研究方向。

在国外,很多学者已经进行了大量聚乙烯阻燃性能的研究,制备了许多新型的阻燃剂。阻燃剂主要可以分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、膨胀型阻燃剂 (IFR)、纳米阻燃剂五大类。目前,无卤膨胀型阻燃剂认为是最具潜力的绿色阻燃剂之一,膨胀型阻燃剂以凝聚相阻燃机理发挥阻燃作用为主,燃烧可在早期被终止,原因是膨胀型阻燃系统在高热作用下能在被阻燃材料表面形成很厚的均匀膨胀炭层。此炭层在凝聚相能起到隔热、隔氧、阻止可燃气体进入气相和防止熔滴的作用,从而起到阻燃的效果。

近年来,我国阻燃领域的关注点也开始向IFP这一新型复合阻燃剂聚焦,开发新型含氮磷三嗪聚合物类高效阻燃剂及反应型三嗪类膨胀型阻燃剂、探索协效阻燃新途径、构建高效协效阻燃体系、提高阻燃剂的耐水性以及减小阻燃剂对材料力学性能的影响,发展以均三嗪类物质为中心的无卤膨胀阻燃技术已成为研究的主要方向。

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