不同生物质材料/UP树脂复合材料耐水热老化性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究的意义：

1.生物质材料是以木本植物、禾本植物和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物学等高技术手段，加工制造性能优异、附加值高的新材料。中国发展生物能源、生物化工产品,有巨大潜力和战略机遇。要不失时机地利用我国在资源、技术、人才等方面的优势发展生物质这一朝阳产业。目前,我国生物质产业的工艺、设备和产业化方面,与发达国家间有较大差距。

2.不饱和聚酯是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物，工艺性能优良，可以在室温下固化，常压下成型，工艺性能灵活。

2. 国内外研究现状分析

国外：低收缩性树脂采用热塑性树脂来降低和缓和UPR的固化收缩,已在SMC制造中得到广泛应用。日本油脂(株)化成品研究所的富村真澄等人研究了UP树脂的新型低收缩添加剂(LPAS),这种新型含有弹性链段和可以与UP树脂相容的链段,用于UP树脂SMC/BMC的成型工艺中,使得制品表面光泽、收缩率低,且着色性能好。美国俄亥俄州立大学从膨胀学、形态学和结构学研究了含有改性的热塑性LPAS添加剂可低温固化UP/S T/LPAS体系并在低温固化体系中引入Co-促进剂DVB和第二单体三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT-MA),使得树脂在固化过程中的收缩得到更好的控制加拿大的Z ZHAng和S Zhu以热塑性PVAC为低收缩剂LPAS加入到UP树脂中,同样很好地解决了收缩问题。日本昭和高聚物公司通过添加低收缩剂固体,可使不饱和聚酯组成物的粘接强度达2.45M Pa,线性收缩系数降至0.32%。日本孟山都工业化学公司使用聚醋酸乙烯(Denka ASR M4)作为低收缩添加剂,研制出收缩率仅为0.096%的模塑料。目前国外主要采用加入饱和树脂的方法来提高韧性。如添加饱和聚酯、丁苯橡胶和端羧基丁腈橡胶等。德国Schmieder Helmutdengren制成IR辐射固化的不饱和聚酯树脂,其在IR辐射固化时,复合材料的固化停留时间短,产品吸水率降低。日本花王公司研制出拉伸强度为44.1M Pa,透射率为48%,且具有良好耐热性的双酚A型透明性不饱和聚酯树脂人造大理石。日本NOF联合公司研制出具有良好防黄变型不饱和聚酯树脂,其可用作FRP、SMC、BMC树脂,130℃固化后残留苯乙烯质量分数仅为0.03%不饱和聚酯树脂常用的添加型阻燃剂有Al(OH)₃、Sb₂O,磷酸酯和M g(OH)₂等。目前欧洲也采用加入酚醛树脂的方法,而美国FastmanCompany等还采用加入二甲基磷酸酯和磷酸三乙基酯,都收到了较好效果Pancjek Piotr等制备了用作不饱和聚酯树脂阻燃剂的膨胀石墨,膨胀石墨粉已被证实是不饱和聚酯树脂的一种有效的膨胀阻燃添加剂。结果表明,膨胀石墨的添加量为树脂质量的10%时,能够降低交联聚酯的燃烧性。当与聚磷酸铵协同剂一起使用时,膨胀石墨是特别有效的阻燃剂。)国外同类产品先进的装备趋向提高单釜装置生产能力,这样在提高产量的同时保证产品性能稳定性。国外先进工艺由间歇生产向连续化生产发展,以提高产品质量,保证产品性能稳定性,降低成本,提高劳动生产率。国外不饱和聚酯树脂技术发展趋势:主要开发和应用低收缩性树脂、阻燃树脂、透明性不饱和聚酯树脂、低挥发性树脂、发泡不饱和聚酯树脂、耐热型不饱和聚酯、低挥发性树脂、低吸水型不饱和聚酯树脂、玻璃钢渔船专用树脂、光固化UPR树脂、强韧性树脂、耐腐蚀树脂和PET型不饱和聚酯树脂。可通过嵌段、接枝共聚及互穿网络、双环戊二烯改性等化学方法进行树脂改性或者用共混改性等物理方法,提高产品性能,增加品种数量,扩大应用领域。中国国家知识产权局透露,中国确实存在知识产权,特别是与核心技术、关键技术相关的自主知识产权数量偏少、质量偏低的问题,而且缺乏知名品牌。我们本着为行业服务进行了上述调研,现建议进行以下科研、开发和工业化工作。开发玻璃钢渔船专用树脂,如抗渗漏树脂、耐磨树脂、耐海洋生物不饱和阻燃性树脂等。水性不饱和聚酯的工业化开发。3SMC专用光增稠树脂的应用开发研究。预促进不饱和树脂及其他复合材料(如含纤维渗透剂、防老剂等)的工业化开发。高纯双环戊二烯工业原料的生产开发。原子灰专用树脂的工业化开发及市场开发。专用树脂重点在低收缩树脂、阻燃树脂、耐腐树脂、液晶树脂、片状模塑树脂、团状模塑树脂、直接模塑模塑粉树脂、乙烯基树脂及传递模塑树脂等。环境友好型PET型不饱和聚酯树脂。我国不饱和聚酯树脂在近10多年来虽然发展较快,但与国外相比差距仍然较大,生产规模小、产品质量低,品种型号只有500个左右,原材料短缺,一些新原料质量达不到要求,新品种技术开发投入不够,科研院所与生产应用单位协作有待进一步加强。特别是众多小厂,由于检测手段差,产品质量很难得到保证,目前这种低品位竞争给我国玻璃钢产品市场带来很多隐患,应该引起有关方面足够重视。

3. 研究的基本内容与计划

内容：以杨木粉和水稻秸秆粉作为填料分别与up树脂按5%、10%、15%共混经浇注成型工艺制备成复合材料，选取其中性能最好的材料改性。通过吸水率、力学性能、ftir、热重分析以及sem等分析手段研究了复合材料水热老化后的性能。

计划：3.1-3.10收集购买水稻秸秆和杨木，研磨成粉，筛取100目，干燥

3.11-3.20清理仪器 准备工具 剪塑料膜 配脱模剂

4. 研究创新点

将废弃水稻秸秆磨成粉与不饱和聚酯经浇注成型制备成复合材料，利用配比和控制温度研究出耐热老化性能最好的材料。