离子液型阻燃剂的合成及应用研究进展开题报告

 2022-03-12 15:08:43

1. 研究目的与意义

进入21世纪以后,我国经济进入黄金时期,各种高分子材料大量应用在生产、生活等领域。但高分子材料的可燃性带来的火灾造成了巨大的生命财产损失,为了降低火灾发生所造成的损失,阻燃剂及阻燃材料应运而生。与一些发达国家相比,我国阻燃剂起步晚、起点低、生产工艺落后等,处于落后的地步。为了适应经济发展需求以及阻燃法律、法规的不断完善与严格,随着人们的安全和环保的意识日益提高,各种材料的阻燃要求也随之严格,促进了阻燃剂的开发和应用,品种和产能都急剧攀升,已成为日常生产、生活中的一部分。

阻燃剂品种繁多,性能各异。根据阻燃剂的使用方法,可分为反应型和添加型两大类。根据阻燃元素,可分为磷系、卤系、磷-卤系、磷_氮系、硅系、金属类。根据化合物的类别,可分无机和有机类。目前,我国阻燃剂品种以磷酸酯、卤化物、氢氧化铝、硼酸锌、氧化锑等为主,尤其,卤系阻燃剂,无论在消费量,还是应用范围都遥遥领先。但部分卤系阻燃剂燃烧产生二噁英(dioxin)问题[,正被其他阻燃剂所取代,由此促进了环保型阻燃剂的快速发展。

阻燃剂大概可分为以下几类:

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2. 研究内容和预期目标

为了降低高分子材料的易燃性,近年来聚合物阻燃技术不断发展,目前应用较多的主要有无机纳米粒子阻燃、卤素阻燃、含磷含氮阻燃等。离子液体具有不挥发、不易燃易爆、不易氧化、热稳定性和化学稳定性较高、可设计性强等特点,一直受到广泛关注。离子液型阻燃剂的研究起步较晚,但其在燃烧过程中却能表现出优异的催化成碳性能,少量添加便可以有效提高高分子材料的阻燃级别。本课题拟设计合成几种离子液体,并对其进行热稳定性及阻燃性能测试,探索其阻燃应用。具体研究内容如下:

1、通过文献检索,设计合成几种离子液体。通过实验条件筛选,优化离子液体合成工艺。

2、对所合成的产物结构进行表征(核磁、红外等)。

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3. 研究的方法与步骤

1.离子液体IL的合成

2.阻燃FR-GFPA复合材料的制备

在使用前,将聚酰胺6树脂,玻璃纤维和IL在80°C下干燥过夜。所有样品均由两辊混合机在230°C下制备,螺杆转速为80 rpm。在共混过程开始时,首先将聚酰胺6树脂添加到研磨机中。后将聚酰胺6树脂熔融,然后将添加剂添加到基体中并处理10分钟,直到获得视觉上良好的分散性。混合后将混合物切成粒料,然后在10 MPa下热压成片10分钟。将片材切成适当尺寸的样品以进行防火测试。

4. 参考文献

  1. chen x, jiang y,jiao c. synergistic effects between hollow glass microsphere and ammoniumpolyphosphate on flame-retardant thermoplastic polyurethane[j]. journal ofthermal analysis and calorimetry, 2014, 117(2): 857-866.

  2. 周颖, 秦舒浩, 张覃, 等. 金属烷基次膦酸盐类阻燃剂的研究进展[j]. 现代塑料加工应用, 2015, 27(05): 60-62.

  3. 石家华、孙逊、杨春和, 等. 离子液体研究进展[j]. 化学通报, 2002(04): 25-32.

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    5. 计划与进度安排

    (1) 第1周~第4周,查阅资料,制定实验方案与计划,准备开题报告;外文翻译,论文前言部分的撰写;

    (2) 第5周~第8周,合成次磷酸镧;对材料进行红外,核磁等表征;并进行热稳定性及阻燃性能测试;

    (3) 第9周~第12周,将所得产物应用于阻燃:

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