[01135606]输送带用阻燃型橡胶复合材料制备技术

课题来源与背景: 我国是全球3C产品的制造中心,3C产品部件中对材料耐热、阻燃性能要求最高的是电气部件,由于欧盟RoHS指令的限制和国内环保型工程塑料阻燃技术开发等原因,长期以来,我国3C产品电气部件用高端环保型阻燃耐热工程塑料被美国DuPont、荷兰DSM、德国BASF等跨国公司所垄断,我国3C产品制造企业每年需花费巨额外汇进口。因此,开发3C产品电气部件用环保型耐热阻燃工程塑料,实现产品的国产化具有重要意义。 项目主要研究环保型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷阻燃技术、膨胀阻燃技术和环保型阻燃剂复配技术,以及环保型耐热阻燃工程塑料的配方、工艺等制备技术研究,开发具有自主知识产权的环保型耐热阻燃工程塑料制备技术,材料技术指标达到国际同类产品的先进水平,开发的产品可满足3C产品电气部件的使用要求。 技术原理: （1）环保型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷阻燃技术及耐热阻燃工程塑料制备技术开发 研究符合欧盟RoHS指令的十溴二苯乙烷以及复合阻燃剂十溴二苯乙烷/三氧化二锑对工程塑料燃烧等性能的影响,分析十溴二苯乙烷以及复合阻燃剂十溴二苯乙烷/三氧化二锑阻燃工程塑料的热稳定性、热分解动力学与阻燃机理。在阻燃技术开发的基础上,以ABS、PA 6、PA66等工程塑料为基础树脂,通过配方设计和加工工艺研究,确定阻燃剂的用量、玻璃纤维的用量对材料的物理机械性能、热稳定性和阻燃性能的影响。 （2）环保型膨胀型燃技术及阻燃工程塑料制备技术开发 主要研究可膨胀石墨和P-N膨胀阻燃剂的技术开发以及在阻燃工程塑料的应用技术。 选择合适粒径的可膨胀石墨,优化可膨胀石墨的用量,平衡阻燃工程塑料的阻燃性能与其他性能的关系;研究可膨胀石墨的结构与阻燃性能,可膨胀石墨阻燃工程塑料的热失重过程;研究偶联剂对可膨胀石墨表面处理技术和增韧剂对可膨胀石墨阻燃工程塑料的影响。 研究P-N型膨胀型阻燃剂阻燃工程塑料的性能取决于膨胀型阻燃体系的组分、各组分的配比以及膨胀型阻燃体系与工程塑料的相容性。针对目前P-N膨胀型阻燃剂存在的问题,采用复配型膨胀型阻燃体系,研究高聚合度（大于1000）聚磷酸铵、超细季戊四醇和双季戊四醇、三聚氰胺等组分对工程塑料性能的影响。 在膨胀型阻燃技术开发的基础上,以PBT、ABS为基础树脂,通过配方设计和加工工艺研究,并辅之以玻璃纤维增强,开发环保型耐热阻燃PBT、ABS等工程塑料。 （3）环保型阻燃剂协同阻燃技术及阻燃工程塑料制备技术开发 研究环保型溴系阻燃剂和膨胀型阻燃剂的协同阻燃作用,充分发挥两类阻燃体系的气相、凝聚相阻燃协同效应,燃烧初期充分发挥气相阻燃作用,捕获气相中维持燃烧链式反应的活泼自由基,改变气相中的反应模式,减少反应放热量而减缓或终止反应;燃烧中期发挥IFR膨胀、成炭的凝聚相阻燃机理,隔热、隔氧、抑烟、防融滴。通过协同效应提高阻燃效率,减少阻燃剂用量以及对工程塑料物理机械性能的影响,同时,大幅度地降低烟生成速率、烟释放总量,达到抑烟的目的,开辟一条新的阻燃抑烟途径。研究十溴二苯乙烷与膨胀型阻燃体系的协同阻燃机理,优化阻燃抑烟效果。在此基础上,开发系列环保型耐热阻燃工程塑料制备技术。 先进性与创新性: （1）环保型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷在耐热阻燃工程塑料中的应用技术 十溴二苯乙烷是一种新型阻燃剂,由于国内这两年才开始合成十溴二苯乙烷,其应用研究刚刚开始,只有青岛科技大学、北京理工大学等院校对其阻燃塑料做过初步研究,并且仅仅停留在实验室研究阶段。项目对十溴二苯乙烷气相阻燃机理、协同阻燃机理进行系统的研究,在此基础上,通过配方优化设计,和玻璃纤维增强,率先在国内进行耐热阻燃工程塑料系列产品的应用开发。 （2）膨胀型耐热阻燃工程塑料制备技术 膨胀型阻燃剂是从膨胀型阻燃涂料发展起来的阻燃剂,阻燃效果好,无卤环保。但同时存在着与聚合物的相容性差而对其机械性能影响较大的问题。对工程塑料来讲,其冲击韧性受阻燃剂的影响特别大,到目前为止,还没有膨胀型阻燃工程塑料研究的文献报道。项目将通过对阻燃剂复配技术、表面处理技术、微细化处理技术研究,首次系统的研究膨胀型阻燃工程塑料的结构与性能,开发性能均衡的阻燃工程塑料。 （3）环保型阻燃剂复配协同阻燃耐热工程塑料制备技术 将环保型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷与膨胀型阻燃剂复配使用,发挥阻燃剂的气相阻燃、固相阻燃、协同效应等多种阻燃效应,从而最大程度地提高阻燃效果,同时减少添加阻燃剂对工程塑料其他物理机械性能的影响,开发性能均衡的耐热阻燃工程塑料制备技术。