基本信息
- 项目名称：
- 再生PET纤维汽车内饰材料阻燃性能的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过对再生PET材料阻燃性能的研究，探究汽车内饰材料阻燃性能改进处理的方法，从而得出再生PET纤维汽车内饰材料阻燃处理的最佳工艺。为进一步探究提高再生PET材料的阻燃效果，对材料进行低温等离子体处理，并寻求低温等离子处理的最佳工艺。采用热重分析方法、差示扫描量热分析方法探寻阻燃剂对再生PET纤维汽车内饰材料处理的阻燃机理。
- 详细介绍：
- 目 录 摘要.........................................................1 1 DBDPE/Sb2阻燃处理的工艺探讨 ..............................1 1.1 实验材料和试剂..........................................1 1.2 主要实验设备及仪器 .....................................2 1.3 阻燃性能测试的方法及指标 ...............................2 1.3.1 水平燃烧测试法......................................2 1.3.2 极限氧指数仪测试法 ................................2 1.3.3 热重分析方法........................................3 1.3.4 差示扫描量热分析方法................................3 1.4 实验的整理工艺流程......................................4 1.5 再生PET纤维内饰材料的阻燃整理工艺......................4 1.5.1 阻燃剂质量浓度对阻燃效果的影响......................4 1.5.2 粘合剂体积浓度对阻燃效果的影响......................5 1.5.3 焙烘温度对阻燃效果的影..............................5 1.6 再生PET纤维内饰材料的阻燃整理正交实验..................6 1.7 正交实验结果与分析 .....................................7 1.8 实物燃烧图片对比 .......................................9 2 等离子体处理的工艺探讨....................................10 3 阻燃机理的研究............................................10 3.1 热重分析 .............................................10 3.2 差示扫描量热分析......................................10 4 结论......................................................12 5 参考文献..................................................12附录1 附录2 再生PET纤维汽车内饰材料阻燃性能的研究 摘 要 本文通过十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃剂对再生PET纤维材料进行阻燃整理，得出再生PET纤维汽车内饰材料阻燃处理的最佳工艺为阻燃剂质量浓度为150g/L，粘合剂体积浓度为20%，焙烘温度为180℃。为进一步提高再生PET材料的阻燃性能，对材料进行低温等离子体处理，并寻求低温等离子处理的最佳工艺。采用热重分析（TG）方法、差示扫描量热分析(DSC)方法比较阻燃整理前后再生PET纤维汽车内饰材料阻燃性能并探寻阻燃剂的阻燃机理。 关键词 再生PET纤维；阻燃 ；最优工艺 ；性能 随着我国汽车行业的快速发展，人们对汽车安全性能要求越来越高，特别是汽车内饰材料[1]- [2]的安全性能，直接影响消费者人身安全和乘驾环境。PET纤维具有强度高，耐热性和热稳定性好，耐磨性和弹性好等优良性能，较为广泛应用于汽车内饰材料，不足之处是PET纤维易燃，具有安全隐患[3]- [4]。目前国内外都在积极研究汽车内饰材料的阻燃性能提高上，但再生PET汽车内饰材料的阻燃整理工艺的研究报道很有限，如十溴二苯乙烷阻燃剂处理涤纶织物的工艺研究中提到了关于PH值、焙烘温度、阻燃剂浓度等因素对阻燃效果的影响[5]，对再生PET纤维汽车内饰材料阻燃性能和机理的研究报道也相对较少，如玻纤增强阻燃PET的研究[6]。本论文采用十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃剂对再生PET纤维材料进行阻燃整理，优化整理工艺。为了进一步探究提升阻燃性能的方法，试验中先对再生PET材料进行低温等离子体处理，但是阻燃效果提升不明显。对阻燃整理前后的再生PET纤维进行了热重分析（TG）和差示扫描量热分析(DSC)，探寻十溴二苯乙烷/三氧化二锑（DBDPE/Sb2O3）阻燃剂的阻燃机理[7]- [8]，以期为相关研究提供参考。 1 DBDPE/Sb2O3阻燃处理的工艺探讨 1.1 试验材料和试剂 材料试验规格：极限氧指数试验：试样尺寸为100×6.5mm； 水平燃烧法试验：试样尺寸为100×100mm； 等离子体处理试验：试样尺寸为100×100mm； 热重分析法实验： 进样量约为10mg； 差示扫描量热法实验：进样量为4g。 材料和试剂如表1所示： 表1主要试验材料和试剂 材料试剂 规格级别 生产厂家 再生PET内饰毯 厚度5mm,克重数738g/m2 安徽南澳地毯有限公司 十溴二苯乙烷 工业级 郑州兴达化工有限公司 三氧化二锑 工业级 郑州兴达化工有限公司 交联剂 TAC 工业级 郑州兴达化工有限公司 偶联剂 KH550 工业级 郑州兴达化工有限公司 分散剂 NNO 纳米级 郑州兴达化工有限公司 表面活性剂 1227 工业级 郑州兴达化工有限公司 1.2 主要试验设备及仪器 实验设备及仪器如表2所示： 表2 主要实验设备及仪器 仪器/设备 型号 生产厂家 电子天平 YP202N 上海精密科学仪器有限公司 调节式万用电炉 无 上海波络设备有限公司厂 水平燃烧仪 YGB815D-∣∣型 温州市大荣纺织标器厂 等离子体处理仪 DL-01 宏科仪器设备有限公司 极限氧指数仪 HC-2型 南京市江宁区分析仪器厂 恒温烘燥箱 DAC-9024 上海博泰仪器设备有限公司 轧压机 JMU506-SM 北京仪器设备研究所 热重分析仪 STA409C 德国NETZSCH仪器制造有限公司 差示扫描量热仪 DiamondDSC 德国NETZSCH仪器制造有限公司 1.3 阻燃性能的测试方法及指标 1.3.1 水平燃烧测试法 原理：将长方形条状试样的一端固定在水平夹具上，其另一端暴露于规定的试验火焰中，通过测量指标蔓延时间、损毁长度，评价试样的燃烧行为。测试指标：蔓延时间、损毁长度。 1.3.2 极限氧指数仪测试法 原理：极限氧指数测定仪是用来测定材料在燃烧过程中所需氧气浓度（体积百分比）的仪器。材料极限氧指数是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度，以氧所占的体积百分数的数值来表示，三次试验结果的平均值即为材料的氧指数。 其氧指数（LOI）的计算公式： LOI= ×100% 式中 [O2]——氧气流量 L/min； [N2]——氮气流量 L/min。 1.3.3 热重分析方法 热重分析法（Thermogravimetric Analyzers，TG），是指在程序控制温度下，测量试样的质量随温度或时间的关系的技术。即在程序控制温度下借助热天平测得物质质量与温度的关系曲线-热重曲线（TG）的技术。 TG曲线的横坐标为温度或时间，纵坐标为质量或失重百分数。当原始试样及其可能生成的中间体在加热过程中因物理或化学变化而有挥发性产物释出时，从热重曲线上不仅可得到它们的组成、热稳定性、热分解及生成的产物等与质量相联系的信息，也能得到如分解温度及热稳定的温度范围等其它信息。它的测量原理是在给被测物加温过程中，由于物质物理或化学特性的改变引起质量发生变化，通过记录质量变化时程序所走出的曲线，分析引起物质特性改变的温度点，以及被测物在物理特性改变过程中吸收或者放出的能量，从而来研究物质的热特性。本论文TG曲线在德国Netzsch公司生产的STA409C热分析系统上从室温到700℃以10℃/min的升温速率获得，进样量约10mg，测试在氮气氛中进行，流速为50ml/min。 1.3.4 差示扫描量热分析方法 差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry;DSC)是一种热分析法。在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差（如以热的形式）与温度的关系。DSC和DTA仪器装置相似，所不同的是在试样和参比物容器下装有两组补偿加热丝，当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时，通过差热放大电路和差动热量补偿放大器，使流入补偿电热丝的电流发生变化，当试样吸热时，补偿放大器使试样一边的电流立即增大；反之，当试样放热时则使参比物一边的电流增大，直到两边热量平衡，温差ΔT消失为止。换句话说，试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系。如果升温速率恒定，记录的也就是热功率之差随温度T的变化关系 。本实验采用DiamondDSC仪器测试，使用的气体为氮气，进样量为4g，升温速率为20℃/Min，温度变化范围为50℃到300℃。 1.4 试验的整理工艺流程 1.5 再生PET纤维内饰材料的阻燃整理工艺 通过单因素分析各个因素对阻燃效果的影响程度，确定各个因素较好的实验取值范围，通过前期大量的基础实验和数据分析得出:十溴二苯乙烷协同三氧化二锑处理高分子材料的主要影响因素为阻燃剂质量浓度、粘合剂体积浓度、焙烘温度[9]-[10]。因此本试验选取该三个因素作为试验因子。 1.5.1 阻燃剂质量浓度对阻燃效果的影响 本组实验采用阻燃剂质量浓度试验因子为变量，其他条件保持不变,即十溴二苯乙烷与三氧化二锑质量比为3：1，粘合剂体积浓度10%（交联剂TAC体积浓度5%，偶联剂KH550体积浓度5%），分散剂NNO 40g/L，表面活性剂【1227】10g/L，浴比 1:30，焙烘温度170℃。当点燃时间为5s，样品的蔓延时间、损毁长度和极限氧指数如表3 表3 阻燃剂质量浓度对阻燃效果的影响 阻燃剂质量浓度 蔓延时间（s） 损毁长度（cm） 极限氧指数 100g/L 32.5 2.5 23.6 150g/L 20.5 1.5 27.8 200g/L 23.5 1.8 26.5 250g/L 25.5 1.9 25.2 图1 实物燃烧对比图 通过表3及实物图1分析得知在阻燃剂浓度为150g/L时，蔓延时间和损毁长度数值最小，极限氧指数最大，阻燃效果最好。 1.5.2 粘合剂体积浓度对阻燃效果的影响 本组实验采用粘合剂体积浓度试验因子为变量，其他条件保持不变,即十溴二苯乙烷质量浓度150g/L，三氧化二锑质量浓度50g/L，分散剂NNO 40g/L，表面活性剂【1227】10g/L，浴比1:30，焙烘温度170℃。当点燃时间为10s时，样品的蔓延时间、损毁长度和极限氧指数如表4 表4 粘合剂体积浓度对阻燃效果的影响 粘合剂体积浓度 蔓延时间（s） 损毁长度（cm） 极限氧指数 10% 20.5 1.5 27.8 20% 17.3 1.3 28.4 30% 30.5 1.9 26.3 图2 实物燃烧对比图 通过表4及实物图2可分析得出粘合剂体积浓度在20%时，蔓延时间和损毁长度数值最小，极限氧指数最大，阻燃效果最好。 1.5.3 焙烘温度对阻燃效果的影响 本组实验采用粘合剂体积浓度试验因子为变量，其他条件保持不变,即十溴二苯乙烷质量浓度150g/L ，三氧化二锑质量浓度50g/L，分散剂NNO 40g/L，表面活性剂【1227】10g/L，浴比 1:30，粘合剂体积浓度10%（交联剂TAC体积浓度5%，偶联剂KH550体积浓度5%）。当点燃时间为10s时，样品的蔓延时间、损毁长度和极限氧指数如表5，实物图3所示： 表 5 焙烘温度对阻燃效果的影响 焙烘温度 蔓延时间（s） 损毁长度（cm） 极限氧指数 170℃ 17.3 1.3 28.4 180℃ 16.2 1.2 28.9 190℃ 17.9 1.3 28.5 图3 实物燃烧对比图 通过表5及实物图3分析得知：焙烘温度在180℃时，蔓延时间和损毁长度数值最小，极限氧指数最大，阻燃效果最好。 1.6 再生PET纤维内饰材料阻燃整理正交试验 在试验中，阻燃剂质量浓度、粘合剂体积浓度、焙烘温度、压轧次数、浸渍时间等都可能影响试验结果，但是在大量基础试验上发现，在采用粘合压轧法阻燃工艺中阻燃剂质量浓度、粘合剂体积浓度、焙烘温度是影响阻燃效果比较明显的因素，因此在正交设计中以这三个影响因素作为试验因子，并通过正交设计试验来确定最优参数条件。 （因为共有3个因素，且各因素之间的交互作用不大，不考虑各因素之间的交互作用，所以要选一张t≥3的表，而L9( )是满足条件t≥3的最小的Ln( )型表，故选用L9( )安排试验。 将阻燃剂质量浓度、粘合剂体积浓度、焙烘温度三个因素分别设定为因素A、B、C。根据各单因素分析结果来看，阻燃剂质量浓度取125g/L、150g/L、175g/L三个水平，粘合剂体积浓度取15%、 20%、 25%三个水平，焙烘温度取175℃、180℃、185℃三个水平。所得正交设计和实验方案表[11]如表6所示： 表6 正交设计和试验方案表 水平 A B C 阻燃剂质量浓度（g/L） 粘合剂体积浓度（%） 焙烘温度（℃） 1 125 15 175 2 150 20 180 3 175 25 185 1.7 正交试验结果与分析 由极差分析法可以看到：极限氧指数极差大小顺序为1.1＞0.4＞0.06，蔓延时间极差大小顺序为13.84＞2.94＞2.5，损毁长度的极差大小顺序为1.03＞0.72＞0.1。由正交试验结果表可知，从极限氧指数、蔓延时间和损毁长度的极差比较可知阻燃剂质量浓度对于阻燃效果的影响最为显著，其次是粘合剂体积浓度，焙烘温度的影响在三者之中最小。 在无交互作用的情形下，对试验结果影响显著的因素应该选最好的水平，根据各均值指标确定各因素水平的最佳组合。由于阻燃剂质量浓度对阻燃效果的影响最为显著，从阻燃效果出发选择A2；粘合剂的用量对阻燃效果有一定的影响，但过多的粘合剂会使得阻燃效果降低，因此粘合剂的浓度选择B2；焙烘温度在一定范围内的变化对阻燃效果的影响显著程度不如阻燃剂质量浓度，焙烘温度选择C2可以满足阻燃效果较好的实现。 从以上分析不难得出最优方案为A2B2C2，即阻燃剂的质量浓度为150 g/l，粘合剂体积浓度为20%，焙烘温度为180℃。根据三个因子L9( )正交试验最终优化出来的工艺参数进行验证试验，所得的试验结果：蔓延时间为18.5s，损毁长度为1.2cm，极限氧指数（LOI）为28.5。 试验号 A B C 极限氧指数 蔓延时间（s） 损毁长度（cm） 1 1 1 1 26.8 38.5 2.5 2 1 2 2 27.1 36.2 2.3 3 1 3 3 26.9 37.4 2.5 4 2 1 2 27.8 23.9 1.5 5 2 2 3 28.3 19.5 1.2 6 2 3 1 28.0 28.0 1.8 7 3 1 3 26.8 24.5 2.2 8 3 2 1 27.2 22.4 1.9 9 3 3 2 26.9 23.7 2.1 极限氧指数 A B C K1 80.8 81.4 82.0 K2 84.1 82.6 81.8 K3 80.9 81.8 82.0 k1 26.93 27.13 27.33 k2 28.03 27.53 27.27 k3 26.97 27.27 27.33 极差 1.1 0.4 0.06 A B C 蔓延时间 K1 112.1 86.9 88.9 K2 71.4 78.1 83.8 K3 70.6 81.4 81.4 k1 37.37 28.97 29.63 k2 23.80 26.03 27.93 k3 23.53 27.13 27.13 极差 13.84 2.94 2.5 A B C K1 7.3 6.2 6.2 损毁长度 K2 4.5 5.4 5.9 K3 4.2 5.9 5.9 k1 2.43 2.07 2.07 k2 1.50 1.80 1.97 k3 1.4 1.97 1.97 极差 1.03 0.72 0.1 表7 正交试验结果表 1.8 实物燃烧图片对比 图4 实物燃烧对比图 （左边是十溴二苯乙烷协同三氧化二锑处理的再生PET内饰材料，右边是未经阻燃整理的再生PET内饰材料） 从图中可以直观的观察到经过该方案阻燃后处理后的汽车内饰燃烧截面熔融程度大幅减轻,经过阻燃处理再生PET材料的阻燃性能有明显提升。 2 等离子体处理的工艺探讨 氧气低温等离子体处理涤纶织物期间的氧化、降解作用能增强织物的润湿性[12]。故本论文采用真空氧低温等离子体对再生PET汽车内饰材料进行表面改性,探讨经过不同低温等离子体处理条件下织物吸收阻燃剂量的变化。 经过大量的基础试验和数据分析可以得出等离子体处理过程中，处理功率、真空度和处理时间对织物吸收阻燃剂的影响较大。经过正交试验和分析可以得出低温等离子体处理的最佳工艺是处理功率350w，真空度68pa,处理时间3min,在此最优工艺处理后，再经十溴二苯乙烷协同三氧化二锑最优工艺下阻燃处理后阻燃指标：蔓延时间为18.6s，损毁长度为1.1cm，极限氧指数（LOI）为29.1。 在试验过程中发现经等离子体处理后在进行阻燃处理虽然比直接进行阻燃处理阻燃效果好，但是阻燃效果提高不是很明显。 3 阻燃机理的研究 3．1 热重分析 热重分析（TG）原理：是指在程序控制温度下，测量试样的质量随温度或时间的关系。 图5 未经阻燃的和阻燃整理的再生PET纤维材料的TG曲线 图5是采用热重分析未阻燃和阻燃处理的再生PET材料TG曲线图，通过TG曲线图的分析，我们可以得出两天曲线初始阶段热重损失都比较小，随着温度的升高，基本上是水分和微小杂质损失；未经阻燃处理的再生PET从370℃开始热重损失急剧增加，随着温度继续升高到460℃，质量损失达到80%左右，阻燃处理后的再生PET从405℃开始热重加速损失，到达460℃质量损失为45%左右；终了阶段，未经阻燃处理的再生PET总质量基本上完全损失，剩碳量几乎为零，经过阻燃处理再生PET总质量损失为65%左右，有较多的剩碳量。 通过曲线的分析我们可以得出：经过阻燃处理的再生PET开始急剧质量损失温度要比未经阻燃处理的再生PET推迟了35℃，总质量损失减少了30%左右，这说明了阻燃剂有较好的阻燃效果，阻燃剂分解一方面产生了气膜覆盖在纤维表面，阻止热量的传递速度，另一方面可能是溴离子与氢氧根离子结合，阻止连锁反应的进行，起到阻燃效果。 3．1 差示扫描量热分析 差示扫描量热法（DSC）是在程序控制温度下，测试输给物质和参比物功率差与温度的关系的一种技术。 图6是采用差示扫描量热分析未阻燃和阻燃处理的再生PET材料DSC曲线图，通过曲线图的分析，我们可以得出未经阻燃处理的再生PET纤维要比阻燃处理后的再生PET纤维峰值要高。未经阻燃处理的再生PET纤维熔融温度为254.65℃，热流为5.97mW，积分后所得面积代表的吸收的热量为221.083mJ，晗值为51.39J/g；经过阻燃处理的再生PET纤维熔融温度为250.65℃，热流为4.122mW，积分后所得面积代表吸收的热量为118.867mJ，晗变值为22.29J/g。根据图形和数据分析可得知阻燃剂的加入，使得材料熔融温度升高，达到一定的阻燃效果。 图6 未经阻燃的和阻燃整理的再生PET纤维材料的DSC曲线 对最优工艺下阻燃整理再生PET纤维材料进行热重分析和差热分析，通过TG、DSC曲线分析出十溴二苯乙烷协同三氧化锑阻燃体系阻燃整理再生PET纤维材料阻燃机理：在气相及凝聚相同时起到阻燃作用，主要在气相中发挥阻燃作用。因为十溴二苯乙烷气膜覆盖在高分子材料固相表面，可隔绝空气和热，起覆盖效应。更为重要的分解产生的溴化氢气体，是不燃性气体，有稀释效应。溴化氢能抑制高分子材料燃烧的连锁反应，起清除自由基的作用。 主要的反应式是 Br•Br•+RH→R•+HBrHO•+HBr=H2O+Br• ，高分子材料中加入的含溴阻燃剂，遇火受热发生分解反应，生成自由基Br•,它又与高分子材料反应生成溴化氢，溴化氢与活性很强的OH•自由基反应，一方面使得Br再生，一方面使得OH•自由基的浓度减少，使燃烧的连锁反应受到抑制，燃烧速度减慢，直至熄灭。 4 结 论 1、 经十溴二苯乙烷和三氧化二锑协同阻燃处理的再生PET汽车内饰材料阻燃性能明显提升。 2、 通过实验得出十溴二苯乙烷协同三氧化二锑对再生PET汽车内饰毯的最佳阻燃工艺条件为：十溴二苯乙烷质量浓度为150g/L，三氧化二锑质量浓度50g/L，粘合剂体积浓度20%，焙烘温度为180℃，浴比1:30，分散剂浓度为40g/L，表面活性剂1227质量浓度10g/L。经过最佳工艺处理的再生PET纤维汽车内饰毯的阻燃性能得到了较大的提升。 3、 经过等离子体工艺处理阻燃后的再生PET纤维内饰材料阻燃性能提高不明显。 4、 十溴二苯乙烷协同三氧化二锑处理再生PET纤维的阻燃机理一方面是产生其气膜，气膜有覆盖作用，另一方面是Br•与HO•结合，阻止了连锁反应的进行。 参考文献： [1] 刘晓华,杜兆芳,陈玉霞.汽车内饰材料阻燃性的研究概况[J].现代纺织技术,2007,3:34-36. [2] LAROSA A D，RECCA A，CARTER J T，et a1．An oxygen index evaluation of flammability on modified epoxy／polyester systems[J]．Polymer，1999，40(14)：4093—409. [3] 谭亦武．再生PET行业的发展现状与展望[J].合成纤维,2007，36(11):5-7． [4] 邓沁兰，梁冬.再生PET瓶料生产非织造用短纤维的探讨及实践[J].聚酯工业2010,23（4）：23-25. [5] 秦峰，黄中权，周强等．十溴二苯乙烷阻燃剂处理涤纶织物的工艺研究[J]．印染助剂，2008，(3)：23—26. [6] THALLADA B，HALL W J，MITAN N M M，et a1．Con—trolled pyrolysis of polyethylene／polypropylene／polystyrene mixed plastics with high impact polystyrene containing flameretardant：effect of decabromo diphenylethane(DDE) [J]．Polym Degrad Stab，2007，92(2)：211—221. [7] 江海红，周亨近，张晖．纤维用PET的燃烧及阻燃机理研究[J].北京化工大学学报，1998，25：47—53． [8] 闫贵琳，王利生．阻燃PET的CONE／TGA研究[J]．高分子材料科学与工程，2000，16：112—114． [9] 左建东，李荣勋，冯邵华，邵世玺，刘华烨.十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃PE研究[J].现代塑料加工应用.2004，3；16：32-34. [10] 李荣勋，李超勤，李少香，邵华，孙文强，刘华烨.十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃聚对二甲酸丁二醇酯[J] 塑料工业2004，5；5；32：5-7. [11] 方开泰，马长兴.正交与均匀试验设计.科学出版社，北京，2001. [12] 刘继霞.低温等离子体在纺织加工中的应用与发展[J].江苏纺织，2009，24:45-51.
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 1） 利用再生PET纤维，使资源循环再利用，保护生态环境；2） 通过研究汽车内饰材料的阻燃性能；3）推动纺织行业产品结构调整。1）通过市场调查、文献检索，了解汽车内饰材料的阻燃性及其市场前景；2）分析再生PET材料的性能；3）对再生PET材料进行阻燃改性处理；4）优化再生PET纤维阻燃处理的最佳工艺；5）分析再生PET纤维阻燃机理
科学性、先进性及独特之处
- 本作品科学地采用回收塑料瓶片再生出PET纤维，通过先进的纺织加工工艺制成汽车内饰材料，该产品可循环利用，资源节约；所用的阻燃剂协同效应和低温等离子体处理工艺独特，效果显著，符合环保要求；且利用热重分析和差示扫描量热分析法科学合理地探究了其阻燃机理。
应用价值和现实意义
- 实际应用价值：1）提高汽车内饰材料安全性能，2) 扩大再生PET纤维的应用范围。 现实意义：1）本作品利用回收塑料瓶片再生出PET纤维，加工成汽车内饰材料，该产品可循环利用，能节约资源，减少环境污染，保护生态环境。2）该产品能较好提高汽车内饰材料阻燃性能，为驾乘人员提供安全保障。3）产品加工过程中采用了先进的产业用纺织品的生产技术，对纺织行业的结构调整有较好的促进作用。
学术论文摘要
- 通过对再生PET材料阻燃性能的研究，探究汽车内饰材料阻燃性能改进处理的方法，从而得出再生PET纤维汽车内饰材料阻燃处理的最佳工艺。为进一步探究提高再生PET材料的阻燃效果，对材料进行低温等离子体处理，并寻求低温等离子处理的最佳工艺。采用热重分析方法、差示扫描量热分析方法探寻阻燃剂对再生PET纤维汽车内饰材料处理的阻燃机理。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.大学生科技创新“再生PET纤维材料阻燃性能的研究”合作协议 2.实物燃烧对比图片
同类课题研究水平概述
- 国外大约有70％左右的PET回收瓶被制成再生PET纤维，而再生PET纤维应用于汽车内饰材料的研究不多。其中，日本成功研制泡沫再生PET塑料板并投放市场。这种再生PET材料的制造方法是以再生PET树脂的耐热性为基础，通过发泡使其具有隔热性。目前，国外在再生PET阻燃性能的研究可访问的文献相对较少。 国内PET回收瓶主要用于纺丝，也有将少量的废瓶片与新料混合造粒吹瓶。而作为汽车内饰材料的再生PET纤维的研究与应用方面相对较少。目前，国内一些研究所已研究了PET／ A1OOH（水和氧化铝）纳米复合材料的阻燃性能，也对CNTs(碳纳米管）／PET纳米复合材料进行了初步研究。一些文献上也阐述了MWNTs（多壁碳纳米管）／PET复合材料阻燃性能的研究，这种纳米复合材料的制备主要是通过双螺杆挤出机将已用羧基改性MWNTs（多壁碳纳米管）和PET的熔融混合。同时，我校轻纺工程与艺术学院对麻纤维的阻燃性能进行了改进处理，并且在纺织学报上表了“关于大麻纤维针刺毡Mg（OH）2整理后的热性能分析”论文一篇，为我们研究再生PET阻燃性能积累了研究方法和研究经验。我国再生PET材料开发研究时间较晚，国内在再生PET汽车内饰材料阻燃性能的研究相对较少且研究深度和广度与国外研究的水平相比存在一定差距。
