木质素增强高密度聚乙烯的光催化降解及阻燃性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

木质素增强高密度聚乙烯（HDPE）材料具有大幅度降低制品成本、节约材料、循环利用材料、简化流程、减少设备投资、复合过程不用溶剂、不产生三废物质等很多优点，不仅属于环境友好型的生产方式，更会降低整体的生产成本，带来更大的社会和经济效益。通过将阻燃剂与金属纳米粒子进行合成，在HDPE中加入添加剂，以此增加其功能化作用，使其能够应用在更多的场合。

2. 国内外研究现状分析

由于木塑复合材料容易燃烧，而其所应用的领域大多有阻燃要求，因此赋予木塑复合材料良好的阻燃性能是该材料应用发展的需要。木塑复合材料的阻燃十分复杂，涉及木质素阻燃和塑料阻燃以及二者的相互作用问题,目前，国内外对于木塑复合材料阻燃处理研究尚处于起步阶段。董吉等主要以app、季戊四醇(per) 以及自制的成炭发泡剂(cfa)复配成的膨胀型阻燃剂对木粉/pp复合材料进行阻燃。结果表明：膨胀型阻燃体系可以提高木粉/pp复合材料的氧指数与成炭性，当添加量为25%时，app与per复配阻燃的复合材料的氧指数可达27.5%，800℃时残余炭含量为19.24%，而且该阻燃剂的加入对提高材料的拉伸强度和弯曲强度有一定作用。

李斌等研究发现采用氢氧化铝阻燃剂能较好地提升木粉/高密度聚乙烯（hdpe）复合材料的氧指数,氢氧化铝阻燃剂对复合材料拉伸强度的影响不大，但随着氢氧化铝含量的增加，复合材料的弯曲强度有明显的提高。然而，随着木粉添加量和氢氧化铝含量的增加，复合材料的冲击强度有明显的降低，破坏了复合材料的韧性。

贺金梅从各个组分出发研究木粉/低密度聚乙烯（ldpe）复合材料阻燃，适用于复合材料中单一组分的阻燃剂都被考虑在内，发现app对该复合材料的阻燃性能最好，可赋予其氧指数28.2%，比未添加阻燃剂的配方提高了8.6个单位，非常适合木纤维增强ldpe复合材料，而且也没过多地劣化复合材料的物理机械性能。邵博等用app对木粉/hdpe复合材料进行阻燃处理，研究发现：app添加量达15%时表现出显著的阻燃作用，并且对复合材料力学性能的影响不大。房轶群等用app-淀粉阻燃体系对木粉/ps复合材料进行阻燃处理，结果用锥形量热仪分析，表明：app-淀粉对木粉/ps复合材料是有效的阻燃体系，当app添加量在10%以下，淀粉添加量在2%以下时，复合材料可以保持良好的力学性能。李兰杰以木粉作为碳源与app和三聚氰胺构成膨胀型阻燃体系，对木粉/pe复合材料进行阻燃改性，并用锥形量热仪评价阻燃效果，发现这一阻燃体系可以明显地促进木粉的成炭性，对木粉/pe复合材料表现出很好的阻燃作用，并且具有良好的抑烟效果。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容

以高密度聚乙烯（hdpe)为基体，木质素为增强剂增强高密度聚乙烯的力学性能；通过添加聚磷酸铵（app）或者ldh为阻燃剂使木质素增强的高密度聚乙烯具有阻燃性能。最后通过挤出、注塑得到样品。

（1）木质素用16个氧化锆大球、100个氧化锆小球球磨24h，再至于80℃烘箱中干燥24h。

4. 研究创新点

1、将阻燃剂聚磷酸铵和光催化剂氧化锌构建核壳结构加入木质素增强的高密度聚乙烯中，提高复合材料的阻燃性能，为今后的光催化降解研究做下铺垫。

2、运用了无卤阻燃剂对塑料阻燃处理。