火灾环境聚合物纳米复合材料的阻燃性能及应用研究

作     者：刘海鑫 

作者单位：河北科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张金锋;刘秦

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：火灾环境 聚合物材料 燃烧行为 纳米复合材料 阻燃性能 

摘      要：传统的聚合物材料由于其易燃缺陷,往往在火灾发生时增大环境危害。聚合物纳米复合材料具有理想的阻燃效果,其燃烧产物的毒性和腐蚀性较低。本文采用理论分析和实验研究相结合的方法,对聚合物纳米复合材料的阻燃特性进行研究,并通过典型案例对聚合物纳米复合材料的使用场所进行评价,得出如下几点主要研究结果:1)对聚合物材料的燃烧性能和产物毒性进行分析,总结聚合物材料的致灾因素。选取6种日常生活中常用的聚合物材料,利用锥形量热装置进行燃烧行为模拟,对比不同聚合物材料的燃烧性能和阻燃效果,分析其火灾危险性,阐明了对聚合物材料进行阻燃处理的必要性。2)对聚合物纳米复合材料的阻燃机理及其阻燃效果进行研究。采用新的熔融插层法制备了填充剂含量不同的聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料、聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料和乙烯-醋酸乙烯共聚物/蒙脱土纳米复合材料三组实验材料,采用辐射气化装置对这三组材料进行阻燃性能测试。分析研究聚合物纳米复合材料的阻燃效果,并对其进行阻燃性能评价,指出聚合物纳米复合材料目前还存在的缺陷。3)对人员密集场所、住宅建筑、工业建筑三个典型场所的典型案例进行分析,通过对比聚合物纳米复合材料在不同类型场所的应用过程中的适用性评价对聚合物纳米复合材料的应用提出合理化建议。本课题与实际应用结合紧密,运用实验手段对聚合物材料的燃烧行为和聚合物纳米复合材料的阻燃效果进行研究,为聚合物纳米复合材料的应用提供了必要的理论和技术支持。