助熔剂对可瓷化硼酚醛基复合材料耐高温性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

传统的高分子复合材料在火灾时会完全被燃烧完，为了提高材料的阻燃和防火性能在高分子材料成型加工的过程中通常需要添加含卤素的阻燃剂或填充大量的无机填料粒子。而含卤代阻燃剂在火灾的条件下会产生出含有大量有毒气体和有毒的烟雾造成大量的人员伤亡，这种弊端使传统的聚合物基复合材料在阻燃防火领域的应用受到很大的限制。可陶瓷化聚合物基复合材料的出现为高分子材料在防火和阻燃领域的应用提供了新的思路和方向，人们对防火阻燃材料的关注开始从传统的聚合物基复合材料转移至“可陶瓷化复合材料”领域[1]。

陶瓷化聚合物是近年来出现的一种新型防火材料，它是在聚合物基体中添加一定比例的成瓷填料和助熔剂制得的复合材料，其在常温下能够保持良好的弹性和力学性能，当遇到明火或处于高温环境时，这种复合材料能转变为具有自支撑性的陶瓷体，从而阻止火焰向材料内部蔓延，达到防火目的[2-3]。与其他普通防火材料相比，陶瓷化聚合物在遇到明火或处于高温环境时，聚合物基体首先发生分解，温度继续升高后，成瓷填料和助熔剂发生反应，最后的烧蚀残余物仍具有一定的强度并能基本保持其初始形状，而不像普通防火材料燃烧过后变成松散的灰烬，基本没有强度。陶瓷化聚合物具有广阔的应用前景，特别是用作电线电缆的绝缘材料时，可在火灾发生过程中保持电路的畅通，避免电线短路，防止人员触电，尽可能减少人身伤害和财产损失。[4]

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

1）可瓷化复合材料制备。以硼酚醛为聚合物基体，碳纤维为增强相，mg-al-si陶瓷体系为可陶瓷化组分，低熔点氧化物为助熔剂，制得耐高温可瓷化碳基复合材料；

2）可瓷化复合材料性能研究。采用tg、sem、xrd等测试方法，研究硼酚醛树脂及mg-al-si/硼酚醛树脂复合材料的热稳定性、高温相变以及微观结构；以及力学性能测试。

3. 研究计划与安排

第1－4周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第5－7周：按照设计方案，制备高温可陶瓷化硼酚醛基复合材料。

第8－10周：可陶瓷化硼酚醛基复合材料高温结构与性能研究。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]饶志龙.耐高温抗烧蚀可陶瓷化有机硅胶粘剂的制备与性能研究.武汉理工大学.2014,5

［2]mansourij,burfordrp,chengyb,etal.formationofstrongceramifiedashfromsilicone-basedcompositions[j].journalofmaterialsscience,2005,40(21):5741-5749.

[3]hanulg,simongp,chengyb.thermalstabilityandflammabilityofsiliconepolymercomposites[j].polymerdegradationandstability,2006,91(6):1373-1379.

[4]李函坚,郭建华,曾幸荣.陶瓷化聚合物研究进展[j].特种橡胶制品,2015(4).