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需求背景

竹子是一种生长速度快、力学强度高的植物，通过竹材提取竹纤维来制成的复合材料因其质轻高强的特性而在汽车、水利管道等领域具有很大的应用潜力。然而，竹纤维是一种易燃材料，在空气条件下就能支持燃烧并分解，作为复合材料应用，易燃无疑是一个很大的缺陷，因而开发阻燃性能好的竹纤维复合材料已经成为急需解决的问题。

需解决的主要技术难题

卤系阻燃剂是目前应用最为广泛的阻燃剂，然而其燃烧时会释放大量的浓烟，并产生卤化氢等腐蚀性气体和有毒物质，从而正逐渐被世界各国禁用。

磷/氮协同阻燃体系是一种环保阻燃剂，磷元素可以在燃烧过程中促进成炭层，可以同时在凝聚相和气相发挥阻燃作用；氮元素生成的惰性气体可以稀释可燃气体浓度，在气相发挥阻燃作用。因此，综合两种阻燃元素的优点，设计将两种阻燃元素同时引入竹纤维复合材料中，从而使得复合材料达到难燃级别的阻燃效果成为了本项目需要解决的关键问题；进而探讨阻燃剂的复配方式、添加量等材料阻燃性能的影响，明确阻燃剂对竹纤维复合材料的作用机理是本项目的关键技术难点。

期望实现的主要技术目标

采用锥形量热仪研究阻燃竹纤维复合材料燃烧过程热释放变化，从而掌握材料燃烧实时动态；采用热失重-红外-质谱连用技术以及气相色谱-质谱连用技术获得燃烧过程中气相分解产物的成分、含量等信息，研究材料热分解特点；采用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱对分解产物的微观结构进行分析，获得物理结构与化学组成信息，探讨其阻燃性能；采用极限氧指数等对阻燃竹纤维复合材料的阻燃性能进行表征。最终制备出具有难燃效果的复合材料，并且阐明阻燃剂对竹纤维复合材料的阻燃机理，为制备阻燃竹纤维复合材料提供方法和理论基础。

需求解析

解析单位：“科创中国”创业投资专业科技服务团（北京创业投资协会） 解析时间：2022-11-07

陶星

中信建设投资发展有限责任公司

投资总监

综合评价

竹子是一种生长速度快、力学强度高的植物，通过竹材提取竹纤维来制成的复合材料因其质轻高强的特性而在汽车、水利管道等领域具有很大的应用潜力。然而，竹纤维是一种易燃材料，在空气条件下就能支持燃烧并分解，作为复合材料应用，易燃无疑是一个很大的缺陷，因而开发阻燃性能好的竹纤维复合材料已经成为急需解决的问题。

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