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1. 研究目的与意义(文献综述)
随着现代社会的发展,高分子材料广泛的应用于社会生活的方方面面,在工业、农业、国防、交通、机械制造、医药卫生领域和日常生活用品中都有着广泛的应用。但是由于高分子聚合物大多为易燃、可燃物质,且燃烧时热释放速率大、热值高、火焰传播速度快,不易熄灭,并伴随浓烟和有毒有害气体的产生。由高分子材料燃烧引起的火灾事故严重危害着人们的生命财产安全,同时产生严重的环境污染问题。
陶瓷化聚合物基复合材料由聚合物、黏土矿物填料、结构控制剂及相关助剂加工制备而成。陶瓷化化聚合物基复合材料在室温时具有与聚合物相似的高分子性能,但遇高温或火焰燃烧能瓷化形成陶瓷层,阻燃、隔热、防火作用明显,从而保护材料内部不受高温的破坏,由于其这些优异的特性,使其用于阻燃、热防护及防火电缆材料的制备提供可能和机遇,且其可使用现有聚合物基体的加工、生产设备,无需添加新设备和改变工艺,而受到了广泛关注。
国内近几年在可瓷化硅橡胶复合材料方面进展很快。张望等制备的可瓷化阻燃防火硅橡胶复合材料,在燃烧时少烟无毒,但其配方中含有玻璃料和氧化物使得绝缘性下降。康树峰等以硅橡胶为基体,添加二氧化硅、硅油、瓷化粉和偶联剂混炼,硫化制备的可瓷化硅橡胶复合材料,成瓷温度高,在950℃火焰下燃烧90min才形成陶瓷层,且瓷化产物强度差,阻燃性较差。王跃先等采用硅橡胶、白炭黑、硅油、助剂和硫化剂混炼、模压、挤出而成一种陶瓷化防火硅橡胶电线电缆,能够在650~1000℃或以上的火焰中,燃烧90~180分钟,具有一定的高温强度。王栋葆等通过在硅橡胶生胶中添加白炭黑、氢氧化铝和红磷混合物、纳米蒙脱土、羟基硅油、硬脂酸锌等混炼、硫化制备的复合材料具有较好的拉伸强度、撕裂强度和阻燃性能。
2. 研究的基本内容与方案
1.研究(设计)的基本内容、目标
本论文的主要研究内容:通过对app-mica-al(oh)3体系的热反应过程中的反应产物的物相和结构演变以及加热过程中材料的力学性能的变化的研究来分析app-mica-al(oh)3无机添加体系的热反应过程中app、mica和al(oh)3之间的相互作用。并从化学动力学的角度对app-mica-al(oh)3无机添加体系加热过程进行分析。力图从理论的角度对app-mica-al(oh)3体系加热过程中的反应机制进行合理的解释。并为以app-mica-al(oh)3为成瓷填料的可瓷化聚合物基复合材料的设计和研究提供支持。
2. 技术方案及措施
3. 研究计划与安排
1-2周:查阅文献、撰写开题报告
3-4周:进行实验准备,完成英文文献翻译
5-12周:热处理、材料结构和性能测试。
4. 参考文献(12篇以上)
1、yong luo, delong xie, yifan chen, tao han, renjie chen, xinxin sheng, yi mei, synergistic effect of ammonium polyphosphate and a -zirconium phosphate in flame-retardant poly(vinyl alcohol) aerogels, polymer degradation and stability 170 (2019) 109019
2、sheng xu, min zhang, si-yu li, hong-yan zeng, jin-ze du, chao-rong chen, kun wu,
xian-yao tian, yong pan, the effect of ammonium polyphosphate on the mechanism of phosphorous-containing hydrotalcite synergism of flame retardation of polypropylene, applied clay science, https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.105348
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