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四川大學王玉忠小組高分子材料無鹵阻燃研究取得突破

時間:2011-12-12     來源:科學時報
此外,高分子材料阻燃還面臨著許多其他難題,比如,賦予材料阻燃性與保持或提高材料的其他性能相矛盾;玻纖的“燭芯效應”與阻燃劑效率降低之間的矛盾等。


  針對聚烯烴類高分子材料的無鹵化必然導致阻燃效率低的矛盾,王玉忠設計合成了無鹵的線形和支化/超支化高分子高效成炭劑,并制備了具有催化脫氫成炭的金屬絡合物構(gòu)成的新型膨脹阻燃體系,大幅度提高無鹵阻燃體系的阻燃效率,同時還具有顯著的抑煙作用。


  為解決提高阻燃性與保持力學性能之間的矛盾,王玉忠設計合成了一系列高阻燃性無鹵熱致液晶高分子,利用液晶高分子在力場作用下易在高分子基體中“原位”形成微纖的性質(zhì),在加工過程中在被阻燃高分子材料中形成微纖,既起到增強作用,又起到阻燃作用。


  另外,王玉忠設計合成了與玻纖具有較好相互作用的支化和可交聯(lián)大分子阻燃劑,在玻纖增強的高分子體系中應用時,可降低玻纖的導熱和導氣作用,顯著降低了玻纖的“燭芯效應”對體系阻燃性的負面影響,并改善了材料力學性能。


  在解決一些高分子材料兼具阻燃性和抗熔滴性方面,王玉忠也作了有益探索,取得較大進展。


  阻燃研究任重道遠


  早在1987年,王玉忠就開始瞄準聚酯纖維的無鹵阻燃研究。選擇聚酯纖維作為阻燃對象,是因為人們所用的紡織品絕大多數(shù)都是合成纖維,而聚酯纖維占合成纖維總量的百分之七十以上。“聚酯纖維的無鹵阻燃問題解決了,也就等于解決了大部分的合成纖維紡織品的阻燃問題?!?/p>


  經(jīng)過20多年的潛心鉆研,王玉忠?guī)ьI(lǐng)的團隊十年磨一劍,在聚酯纖維的無鹵阻燃研究、聚烯烴通用塑料和一些工程塑料等典型高分子材料無鹵阻燃化關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破,相關(guān)成果于2001年、2010年分獲國家科技進步二等獎和國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。


  目前,王玉忠在國際學術(shù)刊物上已發(fā)表上百篇與無鹵阻燃研究相關(guān)的學術(shù)論文,且多次在國際阻燃學術(shù)會議上作大會特邀報告,還申請與無鹵阻燃有關(guān)的發(fā)明專利30余項,專利成果在多家企業(yè)實施,產(chǎn)品獲得了20多個國外權(quán)威機構(gòu)的檢測認證。據(jù)不完全統(tǒng)計,該成果已累計創(chuàng)造20多億元的經(jīng)濟效益。


  面對取得的成績,王玉忠仍保持著清醒的頭腦?!半m然研究了這么多年,但很多高分子材料阻燃的機理并沒有完全搞清楚?!蓖跤裰遗e例說,高分子材料品種很多,不同品種有不同的機理,沒有一種萬能阻燃劑能夠解決所有高分子材料的阻燃問題。要實現(xiàn)絕大多數(shù)高分子材料的無鹵阻燃,還需對高分子材料的阻燃進行系統(tǒng)而深入的基礎(chǔ)研究。


  “研究越深入,問題越多,難度也越大?!蓖跤裰蚁M懈嗟目萍既藛T加入到高分子材料無鹵阻燃的基礎(chǔ)研究。“當然還希望得到國家自然科學基金的繼續(xù)支持,同時也希望得到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃等國家計劃項目的支持?!辈稍L快結(jié)束時王玉忠說。