科创中国

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新材料技术

需求背景

卤系 、磷系阻燃剂由于其高效的阻燃性，目前被广泛的应用在聚合物中，但是卤系、磷系阻燃剂的燃烧会释放有毒气体和潜在致癌物质，有必要继续开发绿色环保高效的阻燃剂。阻燃材料已经朝着更加环保、安全的方向发展由于Si-O-Si结构稳定，如可以用在耐烧蚀材料中，再如甲基苯基硅树脂表现出较高的热稳定性，所以硅系材料作为阻燃剂开始进入人们的视野。硅系阻燃剂具有高效、低毒、防滴落、易成炭、可抑烟等特点与传统阻燃剂相比，硅基阻燃剂在赋予基材优异的阻燃性能之外，还能改善基材的其他性能（如加工性能、机械性能、耐热性能等），生态友好，阻燃材料的循环使用效果好，能满足人们对阻燃剂的严格要求，所以近几年硅基阻燃剂及其技术得到了较快的发展。尤其是含硅本质阻燃高聚物发展更快，阻燃聚合物已经成为阻燃界的一个研究热点。

需解决的主要技术难题

目前我们面临的问题主要是：开发硅系阻燃剂新品种和工艺技术，增加产量。

硅系阻燃剂国内生产品种和生产量都很小。使用较多的硅酮聚合物是一种透明、粘稠的案硅氧烷聚合物，它可通过类似于互穿聚合物网络（ IP 部分交联机理而结合入基材聚合物结构中这可大大大限制硅加剂的流动性，因而使它不致于迁移至被阻燃聚合物的表面，且与聚烯烃高聚物相容作为阻燃剂的硅關聚合物，通常与种或多种协同剂并用。

期望实现的主要技术目标

期望达到如下技术目标和效果：

1、要求材料的释放速率显著降低。所提出的机制如下：在燃烧时，在材料表面形成二氧化硅层，该二氧化硅层可以作为绝热体，并通过重新辐射外部热通量来防止能量反馈到衬底。

2、要求用于聚碳酸酯和PC／ABS树脂的新型硅系阻燃剂既具有良好的机械性能（强度、模塑性），又具有高阻燃性能。具有（羟基或甲氧基）或不具有（饱和烃）官能反应性基团的直链和支链硅已被评估。具有支链结构并且在链中包含芳族基团和非反应性端基的硅非常有效。

需求解析

解析单位：“科创中国”现代农业产业科技服务团（中国农业工程学会） 解析时间：2022-10-31

郑以宏

中国农业工程学会

研究员

综合评价

需求描述非常清晰，此项技术属于行业共性问题，我们的技术专家基本可以解决，在疫情允许的前提下，可以到现场指导企业生产。

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处理进度