项目名称: 本质阻燃PMMA/功能化石墨相氮化碳纳米复合材料的设计、制备及其性能改善机理研究

项目编号: No.51503067

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 江赛华

作者单位: 华南理工大学

项目金额: 22万元

中文摘要: 本项目针对聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)存在易燃、且燃烧时释放大量有毒烟气等缺点,设计合成新型含磷、氮马来酰亚胺类阻燃单体和具备催化减毒性质的金属氧化物纳米颗粒功能化石墨相氮化碳(g-C3N4)。基于协同阻燃、纳米复合及催化减毒等原理,将二者结合应用于PMMA中,制备本质阻燃且低烟低毒的PMMA/功能化g-C3N4纳米复合材料。探讨阻燃单体和功能化g-C3N4的组成、结构对复合材料阻燃、热、力学、透明等性能的影响,构建材料组成-结构-性能关系,揭示复合材料性能改善机理;研究复合材料热解、燃烧时气相、凝聚相产物生成机制,揭示阻燃单体和功能化g-C3N4阻燃机理;研究复合材料热解、燃烧时有毒烟气的生成机理,探索g-C3N4和金属氧化物纳米颗粒的作用机制,揭示材料催化抑烟减毒机理;为新型火安全型PMMA纳米复合材料的设计与开发提供理论依据和实验基础,也为聚合物材料火安全性能设计开辟新的思路。

中文关键词: 聚甲基丙烯酸甲脂;本质阻燃;功能化石墨相氮化碳;纳米复合材料;机理研究

英文摘要: Aiming to reduce the fire hazards of PMMA resulting from the high flammability and releasing plenty of toxic smoke and gases during combustion, novel flame-retardant monomers containing nitrogen and phosphorus elements, and maleimide units are designed and synthesized. Moreover, metal oxide nanoparticles with catalytic decontamination property are loaded onto graphitic carbon nitride (g-C3N4) nanosheets to fabricate functionalized g-C3N4. Based on the combination of flame-retardant synergistic effect, nanocomposite technology and catalytic decontamination, both the flame-retardant monomers and the functionalized g-C3N4 are introduced into PMMA matrix to prepare a novel intrinsic flame-retarded PMMA/functionalized g-C3N4 nanocomposite. The nanocomposite obtained is expected to exhibit excellent flame retardancy, low toxicity and low smoke release. The influences of the flame-retardant monomers and the functionalized g-C3N4 on performances of the nanocomposites, such as flame retardancy, thermal properties, mechanical properties and transparency, are investigated; the internal relationship among the composition, structure and properties, and the reinforcement mechanism of the nanocomposites are also clarified. To explore the flame-retardant mechanism, products in gas phase and condensed phase of the nanocomposites obtained during pyrolysis or combustion are evaluated. The formation process of toxic products as well as the interaction between g-C3N4 nanosheets and metal oxide nanoparticles during the nanocomposite pyrolysis or combustion are studied to reveal the mechanisms of smoke suppression and catalytic decontamination. This project will not only provide the theoretical and experimental basis for the design and preparation of new PMMA nanocomposites with outstanding fire safety properties, but also open up a new way the desire of fire safety polymers.

英文关键词: Polymethyl methacrylate;intrinsic flame-retardant;functionalized graphitic carbon nitride;nanocomposites;mechanism study

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【NeurIPS2021】去栅格化的矢量图识别
专知会员服务
16+阅读 · 2021年11月18日
NeurIPS 2021 | 微观特征混合进行宏观时间序列预测
专知会员服务
42+阅读 · 2021年11月12日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年7月4日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年5月7日
中小学人工智能课程的设计原则与实践范例
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月22日
专知会员服务
116+阅读 · 2021年4月7日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月28日
专知会员服务
35+阅读 · 2020年11月26日
【ACM MM2020】对偶注意力GAN语义图像合成
专知会员服务
36+阅读 · 2020年9月2日
模型优化基础,Sayak Paul,67页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年6月8日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
20+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
35+阅读 · 2018年7月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
17+阅读 · 2022年1月11日
Arxiv
46+阅读 · 2021年10月4日
Arxiv
19+阅读 · 2021年6月15日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
小贴士
相关VIP内容
【NeurIPS2021】去栅格化的矢量图识别
专知会员服务
16+阅读 · 2021年11月18日
NeurIPS 2021 | 微观特征混合进行宏观时间序列预测
专知会员服务
42+阅读 · 2021年11月12日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年7月4日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年5月7日
中小学人工智能课程的设计原则与实践范例
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月22日
专知会员服务
116+阅读 · 2021年4月7日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月28日
专知会员服务
35+阅读 · 2020年11月26日
【ACM MM2020】对偶注意力GAN语义图像合成
专知会员服务
36+阅读 · 2020年9月2日
模型优化基础,Sayak Paul,67页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年6月8日
相关资讯
微信扫码咨询专知VIP会员