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. 研究目的与意义(文献综述)

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。

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2. 研究的基本内容与方案

一.阻燃剂的合成及化学结构表征

实验材料:三聚氯氰、乙腈、笼状磷酸酯1-氧基磷杂-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂双环[2.2.2]辛烷(pepa)、三乙胺、n-氨乙基哌嗪(aep)、去离子水、乙醇。

实验仪器:真空干燥箱、电热恒温鼓风干燥箱、精密电子天平、机械搅拌仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外分析仪。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,完成阻燃剂的合成及化学表征。

第8-10周:完成阻燃复合材料的制备及阻燃性能测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 李娇. 聚乙烯用阻燃剂研究进展[j]. 工程塑料应用, 2016,44(2):145-148.

[2] 马丽. 均三嗪系列膨胀型阻燃剂的合成及应用[j]. 功能材料, 2015, 46(12):12001-12008.

[3] 何影翠, 张艳菲, 梅红, 等. 阻燃聚乙烯的制备与性能研究[j]. 化学与粘合, 2014(3):225-227.

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