防患未燃——环保型阻燃硅橡胶泡沫
01.项目背景
进入工业时代以来,高分子材料广泛应用在人们生活中的各个角落,多数高分子材料碳链长,活性基团多,具有较高的火灾危险性,近年来由高分子材料引燃导致的重特大火灾屡屡发生,给人们的财产及生命造成了不可挽回的损失。硅橡胶泡沫(SiFs)是一种以硅氧链为主链的高分子材料,特殊的分子结构使其具有耐高温性,耐老化性等特点,其发泡孔隙率可调,质量轻,使得其在建筑装修、汽车制造、航空航天等领域广泛应用。虽然SiFs具有良好的耐热性能,但是一旦被点燃将会持续燃烧,仍不能满足苛刻的使用环境,所以高性能、低添加量的阻燃剂的研发迫在眉睫。
02.项目介绍
目前,市场上所大量使用的阻燃剂为卤系阻燃剂,虽然其阻燃性能出色,但在燃烧中会产生大量的卤化氢(HX)等毒性烟气,并且在加工过程中还会排放大量的污染物,对环境造成极大污染,不符合可持续发展理念,正逐渐被各国所淘汰。
经过调研我们发现国内市场中尚未存在以绿色环保为理念研发生产的阻燃剂,所以本团队从生态环保的角度出发,力争拓开该领域的商业蓝海。经过大量的绿色环保阻燃剂性能测试实验,我们最终优选出天然的海泡石作为SiFs阻燃剂,但在研发过程中发现海泡石与硅橡胶基体相容性较差,针对该问题本团队通过微胶囊技术对海泡石进行表面改性处理,解决了海泡石阻燃剂与基体的相容性问题。同时,以海泡石为阻燃剂进行了多种阻燃剂的复配应用,研究了其他种类阻燃剂与海泡石的协同阻燃效果,发现硼酸锌与其协同阻燃效果显著,经过不断的配比优化实验,添加该配方阻燃剂的SiFs燃烧时总热释放量降低了52.2%,CO释放量降低了43%,极限氧指数提升了20.9%,该阻燃硅橡胶泡沫已经达到了可商业化利用的阶段。
03.团队进展
团队经过调研与企业走访后,发现矿山设备、汽车制造、电子电器等行业对阻燃材料的要求较高,用于安全生产的费用支出巨大。并且市场中大多相似产品的LOI、HRR、TSR等阻燃抑烟性能均低于本产品,这有利于本环保型阻燃产品快速打入市场。
经过导师的横向项目延伸,本产品与技术在惠州赛力珑新材料有限公司成功进行了试点应用,从新增产值来看,该产品有良好的市场应用价值。
工作照
总的来说,团队在初期的研发过程中遇到了数不清的技术障碍,在导师与团队成员的共同努力中,攻破了一个个技术难题,使得阻燃硅橡胶泡沫走向成熟。目前团队已将项目推进至计划融资阶段,力争将科研成果应用到实际生产,进而推动产业的发展。