阻燃PET碳纳米管复合物的制备及其结构性能研究的开题报告

阻燃PET碳纳米管复合物的制备及其结构性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着人们对安全性和环保性的要求日益提高，阻燃材料研究成为了热门的话题。阻燃复合材料是一种将阻燃剂与基体复合而成的材料，具有良好的防火性能。其中，PET材料是一种广泛应用的热塑性聚酯材料，亦被广泛应用于食品包装、纺织品等领域。然而，PET材料的防火性能差，无法满足特殊场合的安全要求。为此，针对PET材料的防火性改性研究已成为研究热点。碳纳米管是一种新型纳米材料，具有良好的导电、导热性能，因此可以广泛应用于防火材料、复合材料等领域。将碳纳米管与PET复合，不仅可以提高PET材料的防火性能，还可以改善材料的机械性能和导电性能，具有广阔的应用前景。本研究旨在利用碳纳米管作为阻燃剂，制备阻燃PET复合材料，并对其结构性能进行研究，为防火材料的研究提供新思路和新方法。二、研究内容1.碳纳米管的制备及表征。2.阻燃PET复合材料的制备。3.对阻燃PET复合材料进行结构性能表征，包括热性能、力学性能、导电性能、耐热性等方面的测试。4.对不同含量的碳纳米管添加量进行研究，分析不同添加量对防火性能和结构性能的影响规律。5.对阻燃机理进行分析，探究碳纳米管在阻燃PET材料中的作用机理。三、研究方法1.制备纯净的碳纳米管，通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱等手段对碳纳米管的物理化学性质进行表征。2.制备不同含量的碳纳米管/PET复合材料，并进行物理化学性能测试。测试项目包括热稳定性、热失重、拉伸、弯曲等力学性能、表面电阻等。3.研究不同含量碳纳米管的阻燃机理，利用变温场发射扫描电子显微镜（FESEM）等手段对阻燃PET复合材料进行分析。四、预期研究结果1.制备得到纯净的碳纳米管，并通过SEM、TEM、拉曼光谱等手段对其进行表征。2.构建添加碳纳米管的阻燃PET复合材料体系，并对其结构性能进行测试。3.研究不同碳纳米管添加量对阻燃PET材料的影响规律，分析碳纳米管在阻燃PET材料中的作用机理。4.发现具有优异阻燃性能和结构性能的阻燃PET碳纳米管复合材料，为防火材料的研究提供新思路和新方法。五、进度安排时间节点|研究内容2021年7月|碳纳米管制备及物理化学性质表征2021年8月|阻燃PET碳纳米管复合材料的制备和结构性能测试2021年9月|研究不同添加量对阻燃PET碳纳米管复合材料的影响2021年10月|阻燃PET碳纳米管复合材料的防火机理分析2021年11月|论文撰写与修改2021年12月|论文投稿六、参考文献1.A.Bourbigot,S.Duquesne,B.H.Kim,etal.Recentadvancesfortheuseofcarbonnanotubesinpolymermatrixcomposites.CompositesPartA.2009,40(12):1671-1682.2.F.Meng,K.Jin.FlameretardantPETusinganintumescentflameretardantcontainingphosphoricacid,ammoniumpolyphosphateandpentaerythritol.Polymers.2017,9(9):404.3.J.Zhou,X.Peng,X.Han,etal.Theeffectofmulti-walledcarbonnanotubesontheflame-retardantandmechanicalpropertiesofpolystyrene.CompositesScienceandTechnology.2009,69(15/16):2480-2485.4.J.Huang,Z.Chen,M.Sun,etal.Preparationandpropertiesofpolystyrenecompositescontainingfunctionalizedmulti-walledcarbonnanotubes.JournalofAppliedPolymerScience.2008,109(6):3782-3787.5.K.Okamoto,H.Hiroto,T.Murakami.Reductionofflammabi