制备新型阻燃复合材料及性能测试研究
- 格式:docx
- 大小:37.60 KB
- 文档页数:3
VAE/p-MDI/麦秸新型复合材料的制备与力学性能研
究的开题报告
研究背景:
随着环保意识的提高,传统的材料已经无法满足人们的需求,因此需要开发新型环保型材料以保护环境。
当前,麦秸是一种废弃资源,然而其具有较高的机械性能和较低的成本,逐渐成为一种新型复合材料的原料。
VAE/p-MDI是一种合成树脂,具有优异的耐化学腐蚀性能和抗老化性能,可以作为麦秸复合材料的胶黏剂。
研究内容:
本研究旨在制备VAE/p-MDI/麦秸新型复合材料,并研究其力学性能特点。
其中,麦秸作为复合材料的填充物,VAE/p-MDI作为胶黏剂。
具体研究内容如下:
1. 利用基础成分设计制备VAE/p-MDI树脂。
2. 制备VAE/p-MDI/麦秸新型复合材料,采用压缩成型的方法制备复合材料样品。
3. 利用力学试验仪测试复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等力学性能。
4. 利用扫描电子显微镜对复合材料的微观结构进行观察和分析。
研究意义:
本研究的主要意义在于探究一种新型环保型复合材料的制备和力学性能特点,为环保型材料的开发提供一种新思路和新方法。
此外,本研究还有助于提高利用废弃资源的效率,同时缓解传统材料对环境的负面影响。
阻燃实验报告实验目的:通过对不同材料的阻燃性能进行测试,评估该材料对火灾的防护性能,为建筑、交通工具等领域的材料选择和设计提供参考。
实验材料:1. 建筑材料:A材料(石膏板)、B材料(聚苯板)、C材料(红木板)2. 交通工具材料:D材料(聚合物复合材料)、E材料(金属板)实验方法:1. 实验设备:阻燃性能测试仪、点火装置、计时器等2. 实验步骤:a. 将A、B、C材料按照一定的规格切割成样品;b. 分别置于测试仪器中,设置点火装置,并记录火焰延燃的时间;c. 进行多次实验,取平均值作为最终结果;d. 同样步骤对D、E材料进行测试。
实验结果与分析:1. 建筑材料实验结果:样品平均延燃时间(秒)A材料 20B材料 80C材料 10分析:由实验结果可知,A材料石膏板的阻燃性能较好,延燃时间较短,具备较高的防火能力;B材料聚苯板的阻燃性能较差,延燃时间较长,容易引发火灾;C材料红木板的阻燃性能一般,延燃时间处于中间水平。
2. 交通工具材料实验结果:样品平均延燃时间(秒)D材料 50E材料 5分析:根据实验结果可知,D材料聚合物复合材料的阻燃性能较差,延燃时间较长;而E材料金属板的阻燃性能较好,延燃时间极短,具备较高的防火能力。
实验结论:1. 不同材料的阻燃性能存在明显差异,石膏板、红木板和金属板具备较高的防火能力,可以作为建筑、交通工具等领域的材料选择;2. 相比之下,聚苯板和聚合物复合材料的阻燃性能较差,容易引发火灾,应尽量避免在易燃的环境中使用。
实验改进方案:1. 增加样本数量和实验次数,提高实验结果的准确性;2. 对其他常用材料,如木质、塑料等进行测试,评估其阻燃性能;3. 结合实验数据,研究不同材料的阻燃机制,为改进材料的阻燃性能提供指导。
总结:此次实验通过对建筑材料和交通工具材料的阻燃性能测试,得出了不同材料的防火能力差异较大的结论。
在选择材料时,应考虑其阻燃性能,选择具备较高防火能力的材料,以提高建筑、交通工具等领域的安全性。
新型复合材料研究及应用分析随着科技的发展和工业的进步,材料科学领域也在不断地发展。
其中,新型复合材料作为一种新兴材料,在多个领域得到了广泛的应用。
本文将就新型复合材料的研究与应用进行分析。
一、新型复合材料的定义和种类新型复合材料是由两种或两种以上不同材料组成的材料。
在这种新型的材料中,每种材料都有自己的特性和优势,从而使复合材料的综合性能远远超过单一材料。
新型复合材料的种类有很多,例如纤维增强复合材料、金属基复合材料、无机基复合材料等等。
二、新型复合材料的研究现状在新型复合材料的研究中,科学家们主要关注以下几个方面:1、材料的性能和结构设计:科学家们将不同材料组合在一起,通过设计结构使得复合材料的性能超过单一材料。
2、材料的制备和加工:科学家们将新型复合材料的各种制备工艺和加工技术进行研究和改进,以适应各种工业生产的需要。
3、材料的性能测试和应用:科学家们通过对新型复合材料的各种性能进行测试,评估材料的性能指标,并探索新型复合材料在各种工业领域的应用。
三、新型复合材料在航空航天领域的应用新型复合材料在航空航天领域中得到了广泛的应用。
例如,复合材料可以制造结构轻、尺寸稳定、热稳定性能好、高耐久性的飞机结构件。
为了满足这些要求,科学家们研究出了一系列新型复合材料,如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料等。
这些复合材料的使用有效地提高了飞机的燃油效率、载荷量和飞行安全性能。
四、新型复合材料在汽车制造领域的应用新型复合材料在汽车制造领域中也有着广泛的应用。
例如,有的汽车车架材料是由多种化合物制成的复合材料。
这些材料比传统的钢材更轻、更坚固,并且具有更好的耐腐蚀性能,从而使汽车的性能和安全性都得到了很大的提高。
五、新型复合材料的未来发展随着社会的不断发展,新型复合材料在未来的应用前景无限。
未来的趋势是将新型复合材料应用于更多的领域,例如医疗、船舶制造和日常用品等领域。
在此过程中,科学家们将继续研究新型复合材料的研制方法和性能指标,以满足人们对于材料性能和使用需求的不断提高。
不同阻燃级别ABS复合材料的热解和燃烧性能研究摘要:本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系,制备了HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,并对纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能进行了研究。
结果表明:DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系可以增加样品的成炭量,有效减低ABS材料的最大热释放,但是总的热释放按添加百分比来说却没有降低。
关键词:ABS 阻燃热解燃烧性能纯ABS树脂极易燃烧,其极限氧指数(LOI)仅为18,水平燃烧速度非常快,在燃烧进行的同时会产生大量黑烟以及有毒气体,并且会出现软化和烧焦。
目前提高ABS树脂的阻燃性能主要有以下三种途径:添加反应型阻燃剂、添加添加型阻燃剂以及与难燃聚合物共混。
目前市场上使用的阻燃ABS材料一般有两种UL-94 HB级和V-0级两个阻燃级别。
目前由ABS材料制作的电子电器配件壳体燃烧引起的火灾时有发生,而国内外对电子电器火灾中由于ABS树脂外壳材料引发的燃烧研究不多。
本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3∶1)阻燃体系,制备HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,比较了纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能,研究其阻燃机理和热降解机理,为评价不同环境下电器火灾危险性,预防ABS材料的电器火灾提供了重要的实验及理论参考。
1 实验部分1.1 原材料ABS,HI-121H型,宁波乐金(LG)甬兴化工有限公司;DBDPE,常熟晶华生产;Sb2O3:上海仪器四厂生产,分析纯。
1.2 实验设备双螺杆挤出机,TE-35型,螺杆长径比为40,南京科亚公司;平板硫化机,YX-100(D),上海泽凡橡塑机械制造有限公司生产;TGA,Q5000 IR,美国TA公司;微型燃烧量热仪(MCC),MCC-2,Govmark公司。
1.3 样品制备所用ABS,DBDPE和Sb2O3均置于60℃烘箱干燥待用。
在160~180℃温度下将按照一定比例混合好的原料在双螺杆挤出机上熔融共混、挤出并造粒。
试论舰船用丁腈橡胶复合阻尼材料的制备及性能摘要:为了能够得到较为显著的降振效果,通常在材料选取方面比较偏向于空气阻尼材料,这种材料在现代船舶方面应用的频次比较高,是做好减震降噪音工作的额关键所在。
本篇文章中,我们重点围绕丁腈橡胶复合阻尼材料展开了深入分析,希望能够在不断的研究讨论中,使得该材料在船舰领域获得更为明显的成效。
关键词:舰船;阻尼材料;丁腈橡胶;氯丁橡胶橡胶阻尼材料关键在于橡胶的黏强度,而在玻璃化改变范围内,由分子链移动所形成的内磨擦,从而促使外场作用所产生的的机械功率以及相关声音所产生的能量可以得到一定程度的转化,使其变成热能进而散逸在四周,从而实现减少振动降低噪声的作用效果。
据相关调查,阻尼材料的应用范围具有较高的宽阔性,不仅军用领域的应用较为普遍,在民生产业方面的应用程度也相当高。
基于这一背景下,橡胶阻尼的材料性能等方面的研究工作也开始得到了较多人的重视。
一般情况下,橡胶阻尼材料的功能区设定为玻璃转化区。
结合有关资料我们可以了解到,功能区的温度一般要比室内温度低,通常较为狭小。
因而在工程设计中通常要求大阻尼橡胶必须在宽温或宽频区域中具备很大的阻尼特性,如飞行器、火箭等要求在有效阻尼区的温度范围更大,因此橡胶的大阻尼特性并没有得到充分的实现,在实际工程设计应用中的使用也面临了较大的限制。
为适应实际的应用条件,必须通过共混、互穿网络(刀PN)等技术手段,来改善橡胶的阻尼特性。
这种工艺技术在某种意义上扩大了橡胶的高效阻尼工作温度适用范围,并使阻尼值有了极大的降低。
一、试验部分(一)主要原材料丁腈橡皮N220S、N230S、丁腈橡皮NBR3355, 氯丁橡胶2322以及其他。
(二)主要设备与仪器QT/25电子检测应力机,用以测量硫化试片的机械性能;DMA/SDTA861e电子动力学解析仪,用以测量硫化试片的力学阻尼器特性;JF-3氧指数测量机,用来测量硫化试片的阻燃性效果能;LMS振动与噪声检测系统,用来测试模具的减振特性测量。
塑料助剂2020年第6期(总第144期)23EVA/MDH 复合材料的燃烧评价和阻燃机理研究王立春1 孙青1 曹华2 朱琴 2 江平开3(1.南通大学 纺织服装学院,南通,226019;2. 江苏东方电缆材料有限公司,扬州,225800;3.上海市电气绝缘与热老化重点实验室,上海,200240)摘 要:采用熔融共混挤出制备了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA )/氢氧化镁(MDH )无卤阻燃复合材料。
锥形量热法研究表明,阻燃剂MDH 的加入降低了EVA 材料的热释放速率峰值(PHRR )、平均热释放速率(AHRR )、总热释放(THR )和平均有效燃烧热(AEHC ),增加了材料的点燃时间(TTI )、火灾性能指数(FPI )和燃烧残渣剩余量,表明EVA 材料的可燃性大大降低,阻燃性明显增加,潜在的火灾危害显著改善。
燃烧过程中MDH 释放水分并发生吸热反应,期间形成无机硬质的保护层,是其阻燃性改善的主要因素。
同时,导热仪和热分析研究表明:无机阻燃剂MDH 的加入,提高了材料的导热系数和热分解温度。
关键词:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 氢氧化镁 复合材料 燃烧评价 阻燃机理doi :10.3969/j.issn.1672-6294.2020.06.0006Combustion Evaluation and Flame -retardant Mechanism of EVA/MDH CompositesWang Lichun 1 Sun Qing 1 Cao Hua 2 Zhu Qin 2 Jiang Pingkai 3(1. School of Textile and Clothing, Nantong University, Nantong, 226019, China; 2.Jiangsu Dongfang Cable Material Co., Ltd,Yangzhou, 225800, China; 3. Shanghai Key Laboratory of Electrical Insulation and Thermal Aging, Shanghai, 200240, China )Abstract: The ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) / magnesium hydroxide (MDH) halogen -free flame -retardant composites were prepared by melt blending extrusion. The results of cone calorimetry showed that the addition of MDH reduced the peak value of heat release rate (PHRR ), average heat release rate (AHRR ), total heat release (THR ) and average effective heat of combustion (AEHC ), increased the ignition time (TTI ), fire performance index (FPI ) and residual combustion residue of EVA, which indicated that the flammability of EVA was greatly reduced and its flame retardancy was obviously increased, the potential fire hazard significantly improved. During the combustion process, MDH released water and generated endothermic reaction, and formed an inorganic hard protective layer, which was the main factor to improve its flame retardancy. At the same time, the thermal conductivity and thermal analysis showed that the addition of MDH improved the thermal conductivity and decomposition temperature of the material.Keywords: ethylene vinyl acetate copolymer; Magnesium hydroxide; Composites; Combustion evaluation; Flame -retardant mechanism乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA )是由乙烯和醋酸乙烯单体按不同比例共聚而成的聚合物,由于其柔软易弯曲、弹性好、可交联和加工性能收稿时间:2020-06-24基金项目: 江苏省产学研合作项目(BY2019184),南通大学2018年人才引进科研启动基金塑料助剂2020年第6期(总第144期)24优良等特点,被广泛应用于电线电缆等材料[1-3]。
阻燃木材的研究进展及应用前景展望阻燃木材是一种具有良好防火性能的木材制品,其能够抑制或延缓火焰的蔓延速度,减少火灾事故的发生,保障人们的生命和财产安全。
随着人们对火灾安全的重视和对可持续发展的需求,阻燃木材研究逐渐兴起并取得了一定的进展。
本文将介绍阻燃木材的研究进展,包括材料、制备工艺和应用前景展望。
一、阻燃木材的研究进展1. 材料选择:研究人员通过添加阻燃剂改善了木材的防火性能,常用的阻燃剂包括磷酸铵、磷酸铵盐、硼酸盐和氨基硅酮等。
这些阻燃剂具有较好的防火效果,并且对木材的物理性能影响较小。
2. 制备工艺:阻燃木材的制备工艺主要包括浸渍法、喷涂法和包覆法等。
浸渍法是将阻燃剂通过浸泡木材的方式使其吸收阻燃剂,这种方法制备的阻燃木材具有较好的防火性能。
喷涂法和包覆法是在木材表面喷涂或包覆一层阻燃剂,形成防火层保护木材,能够有效提高木材的防火性能。
3. 性能测试:研究人员通过燃烧试验和热释放速率试验等手段对阻燃木材的防火性能进行评估。
燃烧试验可以模拟真实火灾情况下的木材燃烧过程,通过测量燃烧温度和燃烧速度等指标评估阻燃木材的防火性能。
热释放速率试验则可以评估阻燃木材在燃烧过程中释放的热量和有害物质的排放情况。
二、应用前景展望阻燃木材具有广泛的应用前景,主要体现在以下几个方面:1. 建筑和室内装饰:阻燃木材可以用于建筑的结构材料和室内装饰材料,如地板、门窗、墙板等。
在火灾发生时,阻燃木材能够有效延缓火焰蔓延的速度,给人们争取逃生时间,降低人员伤亡和财产损失。
2. 交通工具:阻燃木材可以应用于汽车、火车和船舶等交通工具的内饰装饰材料。
在交通工具发生火灾时,阻燃木材能够抑制火势蔓延,保护乘客的安全。
3. 家具和家居产品:阻燃木材可以用于家具和家居产品的制作,如沙发、床、书桌等。
家具和家居产品普遍存在火灾隐患,阻燃木材的应用能够提高人们的火灾安全性。
4. 其他领域:阻燃木材还可以应用于其他领域,如舞台建筑、舞台背景、展览展示等。
环氧树脂纳米复合材料的制备与性能研究在当今材料科学领域,纳米复合材料因其独特的结构和优异的性能引起了广泛关注。
其中,环氧树脂纳米复合材料作为一种常见的纳米复合材料,具有优异的力学性能、化学稳定性和电学性能,被广泛应用于各个领域,如电子、航空航天、汽车和建筑等。
因此,制备高性能的环氧树脂纳米复合材料以及对其性能进行研究具有重要意义。
要实现高性能的环氧树脂纳米复合材料,首先需要选择合适的纳米填料。
常用的纳米填料有纳米粒子、纳米纤维和纳米层状材料等。
这些纳米填料具有较大的比表面积和高度分散性,能够在环氧树脂基体中有效增强力学性能、改善导热性能和耐磨性。
同时,纳米填料还可以调控环氧树脂的硬化过程、增加复合材料的耐溶剂性和阻燃性能等。
在纳米复合材料的制备过程中,纳米填料的表面改性是必不可少的一步。
这是因为纳米填料的表面活性低,易聚集成团,导致其在环氧树脂基体中分散性差,影响复合材料的性能。
通过表面改性,可以使纳米填料表面具有亲和力,使其更好地分散在环氧树脂基体中,提高复合材料的性能。
表面改性的方法有物理法和化学法。
物理法包括表面修饰剂涂覆、等离子体处理和溶剂交换等;化学法主要是通过表面修饰剂对纳米填料进行官能团修饰,提高其亲和力。
在制备环氧树脂纳米复合材料时,对于纳米填料与环氧树脂的复合过程需要进行严密控制。
通常有两种方法:一种是通过机械混合法实现,将纳米填料与环氧树脂进行叠加、搅拌、研磨等操作,使其均匀分散。
另一种方法是原位聚合法,即在环氧树脂的硬化过程中,将纳米填料加入到反应体系中,使其与环氧树脂同时发生反应,形成纳米复合材料。
这两种方法各有优缺点,需要根据具体应用需求选择适合的制备方法。
制备好环氧树脂纳米复合材料后,就需要进行性能研究。
其中最重要的性能指标是力学性能。
通过拉伸、弯曲、压缩等力学测试方法,可以评价复合材料的强度、韧性、刚度等性能。
同时,还需要研究纳米填料对环氧树脂复合材料的导热性能、电学性能、阻燃性能等的影响。
《生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》篇一一、引言随着对环境友好的绿色化工发展理念日益重视,利用生物基阻燃剂在各类高分子材料中的研究及应用已经成为近年来的重要趋势。
尤其是在聚氨酯材料领域,提高其阻燃性能及热稳定性的需求不断增强。
本研究着重探讨了一种新型生物基阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性效果。
二、生物基阻燃剂的合成生物基阻燃剂是利用可再生生物资源制备的阻燃剂,具有低毒性、环保等优点。
本研究通过生物质资源中的多酚类物质进行缩合聚合,制备了具有高纯度及优良性能的生物基阻燃剂。
合成步骤包括:1. 选择适当的生物质原料进行预处理,包括破碎、提纯和萃取等步骤。
2. 将提取的多酚类物质与具有阻燃效果的化合物进行缩合聚合反应,生成具有三维结构的阻燃剂分子。
3. 经过后续的分离纯化步骤,得到高纯度的生物基阻燃剂。
三、生物基阻燃剂对聚氨酯的阻燃改性研究1. 材料准备:将合成的生物基阻燃剂与聚氨酯材料混合,制备成不同含量的阻燃聚氨酯材料。
2. 阻燃性能测试:采用极限氧指数(LOI)测试、垂直燃烧测试和热释放速率测试等方法,对不同含量生物基阻燃剂的聚氨酯材料进行性能评价。
3. 实验结果分析:随着生物基阻燃剂含量的增加,聚氨酯材料的LOI值提高,垂直燃烧等级上升,热释放速率降低。
表明生物基阻燃剂能够有效提高聚氨酯材料的阻燃性能及热稳定性。
四、实验结果与讨论通过对实验数据的分析,我们发现:1. 生物基阻燃剂的加入显著提高了聚氨酯材料的阻燃性能。
当生物基阻燃剂含量达到一定值时,聚氨酯材料可达到较高的LOI值和垂直燃烧等级。
2. 生物基阻燃剂在聚氨酯材料中具有良好的分散性和相容性,有助于提高材料的热稳定性。
在高温条件下,生物基阻燃剂能够形成保护性炭层,减缓热量传递和材料降解速度。
3. 生物基阻燃剂的环保性能符合绿色化工发展理念,有助于降低聚氨酯材料的环境污染风险。
五、结论本研究成功合成了一种新型生物基阻燃剂,并将其应用于聚氨酯材料的阻燃改性。
制备新型阻燃复合材料及性能测试研究
当今科技日新月异,在各个领域中涌现出各种新型材料。其中,阻燃材料作为
一种能够有效防止火灾发生、减轻其危害的材料,在楼宇建筑、交通运输、电子电
器等领域中得到广泛应用。而其中一种新型阻燃材料——阻燃复合材料,更是在近
年来备受关注。本文旨在就制备新型阻燃复合材料及其性能测试进行探讨。
一、阻燃复合材料的制备
1.阻燃剂
阻燃剂是制备阻燃材料的重要组成部分,其具有可燃物质在燃烧时,减少或阻
止氧气的进入并消耗热量的特性。目前,一些常用的阻燃剂有:氯氧化锂、氢氧化
铝、六价铬及其复合物等。
2.基材
阻燃复合材料的基材种类繁多,常用的有:玻璃纤维、碳纤维等复合材料、聚
酰亚胺、聚醚酰亚胺等高分子材料。在制备过程中,基材要经过预处理,如表面处
理等,以提高阻燃复合材料的粘接强度及工艺性。
3.制备工艺
制备阻燃复合材料的工艺有多种,如溶液浸渍、熔融浸透、层压、注塑等方法。
其中,熔融浸透法是最为常用的制备技术之一,其原理为将阻燃剂、基材熔融混合,
然后通过模具形成所需形状的产品。
二、阻燃性能测试
1.可燃性测试
可燃性测试是衡量材料阻燃性的重要性能指标之一。通过可燃性测试,可以测
试出材料在火源下的燃烧速度、发生火焰的时间、火焰的高度等参数。常用的可燃
性测试方法有:垂直燃烧试验、水平燃烧试验、微热量法等。
2.热重分析
热重分析是一种能够检测材料在高温下的物理和化学变化的方法。通过该方法
可以检测出阻燃复合材料在高温下的热分解过程,以及热分解产物的种类和含量等。
3.力学性能测试
力学性能测试是指在一定条件下测试材料的各项力学性能。阻燃复合材料的力
学性能包括抗拉强度、弯曲强度等,通过力学性能测试可以检测出材料耐久性及其
在工程结构中的适用性。
4.微结构分析
微结构分析是通过显微镜、扫描电镜等方法对材料的组织结构、晶体形貌进行
研究。通过该方法可以检测出阻燃复合材料的结构、形貌、相态等信息,以及在阻
燃剂与基材相互作用下的化学反应过程。
三、阻燃复合材料的现状及应用前景
目前,阻燃复合材料已经在电子电器、建筑、交通运输等领域得到了广泛的应
用。其中,电子电器领域对阻燃性能要求较高,主要应用于电线电缆、电气绝缘材
料等;建筑领域则主要应用于墙板、门窗等建筑材料。
在应用前景方面,随着人们对安全防火意识的提升,阻燃复合材料的需求量也
在不断增加。其主要优点在于能够有效预防火灾,减轻火灾可能带来的经济、人员
等损失。同时,在制备新型阻燃复合材料及其性能测试的基础上,可以不断提高阻
燃复合材料的性能,使其更加适用于各个领域。
总之,制备新型阻燃复合材料及其性能测试研究,对提高阻燃复合材料的阻燃
性能及应用前景具有重要意义。我们需要不断钻研和探索新的制备技术及测试方法,
为阻燃复合材料的发展注入新的活力。