有机硅阻燃材料的研究与应用开题报告

 2022-04-14 08:04

1. 研究目的与意义

研究背景

随着高分子材料的发展,阻燃剂以及阻燃材料的研制和应用也快速发展.因为材料性能以及环保方面的要求日益严格,所以传统上很多阻燃剂已经无法满足应用要求,这就要求开发环保,低毒的阻燃剂.有机硅高分子材料阻燃剂有着优异的性能以及环保性,因此应用潜力巨大。例如.聚烯烃是一类价格低廉、力学性能优异、化学稳定性优良的热塑性塑料,应用市场广泛。聚烯烃极限氧指数(loi)值为17%~19%,容易造成火灾,且燃烧时成炭率低,并产生大量的熔滴,严重限制了其在需要高度消防安全的材料领域的使用。为了提高聚烯烃材料的阻燃性能,人们开发了多种阻燃剂(fr)和技术。其中,有机硅是一种高效、防熔滴、低烟、环境友好型的阻燃剂,还能改善基材的加工性能、耐热性能等,被认为是极有前途的阻燃剂。

根据材料的阻燃加工方法,阻燃剂可分为添加型和反应型两大类。 添加型阻燃剂绝大部分应用于塑料中,而反应型阻燃剂主要用于环氧树脂、聚氨酯树脂等热 固性树脂中。其共同特征是:不降低高分子材料的物性,如耐热性、机械强度、电气性能; 在加工温度下不分解;毒性小;耐候性好。若按所含阻燃元素大致可分为磷系阻燃剂、卤系 阻燃剂、无机阻燃剂,而磷系与卤素亦可统称为有机阻燃剂。 无机阻燃剂: 无机阻燃剂主要包括三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、红磷等。经过长期的实验研究, 人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物主要以氢氧化铝、氢氧化镁为主。这是由于氢氧 化铝、氢氧化镁具有填充剂、阻燃剂、发烟抑制剂三重功能,且具有不挥发、无毒、腐蚀小、 价格低等优点,被誉为无公害阻燃剂。但是这些无机阻燃剂需要在较高的添加量时才能获得 适中的阻燃性。但高加入量必将影响基材的加工性能和力学性能,材料的兼容性也会大大地 降低。因此,为了改善无机物的阻燃效果。对其进行粒度超细化、表面改性处理和协同复配 是目前3 个主要发展方向。有机硅系阻燃剂 有机含硅化合物阻燃剂研究始于20 世纪80 年代,主要包括聚硅烷、聚硅氧烷、聚有机 硅倍半硅氧烷等。由于含硅阻燃剂除了能赋予基材优异的阻燃性能之外。还能改善基材的其 它性能,如加工性能、机械性能、耐热性能等,且环境友好,阻燃材料的循环使用效果较好。 能满足人们对阻燃剂的严格要求。所以硅系阻燃剂及其阻燃技术在近年来得 到了较快的发展。 实例:苏倩倩等用pts(聚甲基三乙氧基硅烷)与双酚a环氧树脂e244 以不同质量比混合。研究表明,其力学性能和耐热性都有所改善。wang 等用三甲氧基苯基硅烷通过2种方法合成了新型含硅环氧树脂三缩水甘油基苯基硅烷tgps(氯二甲基硅烷改性树脂)。

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2. 研究内容和预期目标

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3. 研究的方法与步骤

简称命名:hatc

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4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

5.具体进度安排(包括序号、起迄日期、工作内容):

(1)2022-2022-1学期17-20周~2022-2022-2学期第1周~第2周(2022-3-1~2022-3-12),查阅资料,筛选原料和合成方法,准备开题报告,外文论文翻译;

(2)第3周~第5周(2022-3-15~4-2),含磷硅阻燃剂的合成技术路线设计、实验与优化;

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