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华工团 队携手科苑攻克技术难题,成功实 现增强阻燃产业化!

发布时间:2020-01-05发布人:

挑战杯 大赛之于全国大学生而言,是有如 奥林匹克般的圣殿。而攀登圣殿的身影中,华工学子必不可缺。

今天要 向大家介绍的是 《高流动 性碳纤维增强无卤阻燃PC/ABS复合材料的开发》

该项目 团队的所有成员均是来自材料科学与工程学院的研究生—— 吴桐毅、李佳欣、陈嘉韵、陈淑嫔、曾运生、王焰林、周泉、林冬梅、鲍文亮。

在采访中,研究生 师兄吴桐毅简单向我们介绍了项目的基本内容以及取得的优异成绩——通过同 时采用高效协同无卤阻燃剂、流动改性剂和碳纤维,成功开 发了一种兼具优异阻燃性能、加工流 动性和力学性能的碳纤维增强PC/ABS复合材料,并已成功实现产业化。

学生团队已申请国家 发明专利7件

已发表 SCI/EI论文9篇

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卤系元素?

阻燃剂?

复合材料?

??????

把这些 词汇简单拆分出来似乎人人都能理解一点,但是当 把这几个词汇复合在一起,理解难 度就以指数函数的方式爆炸式增长。为此师 兄以工科生严谨的逻辑向我们科普(划重点)了项目的基本内容。

让我们 一起来了解一下

无卤阻 燃项目的本质吧!

首先塑 料在生活中十分常见。其中, PC/ABS是一种工程塑料,容易加工、强度高、耐热性好,能广泛 应用在航空航天、汽车、电子信息领域。但是,PC/ABS本身遇火就会燃烧,所以就需要阻燃改性,一般是通过往PC/ABS中添加阻燃剂来实现。长期以来,工业上大多使用氯系、溴系等卤系阻燃剂,但添加 卤系阻燃剂的材料,经燃烧 后会产生二噁英、酸性气 体等会造成空气污染的气体,故被多国限制使用。 无卤阻燃剂虽然绿色环保,但需要的添加量较大,效率低,成本高。碳纤维 比重轻且强度高,是一种 常用的增强填料,可以满 足材料高强度和轻量化的需求。但是碳 纤维的加入存在两大技术难题。

01 碳纤维会带来“烛芯引燃”效应,类似于 在材料内部充当烛芯,加速材料燃烧降解,提高了阻燃难度。

"烛芯引燃"效应

02 碳纤维 的加入会使材料熔体黏度增大,容易导 致材料在注塑成型时无法完全充满模具型腔,难以兼 顾超薄制件的加工和使用要求。

他们首 先设计了一个高效阻燃体系,在添加 量较少的条件下,解决 碳纤维会“烛芯引燃”效应的问题。然后设 计了一种流动改性剂,解决了 碳纤维 材料熔融时流动性变差的问题,实现了高效阻燃、高流动性、高强度的平衡和结合。

团队与国内改性塑料知名企业广州科 苑新型材料有限公司合作,共同攻克了中试放大、螺杆设 备改造和工艺流程优化等一系列技术难题,成功实现了产业化。目前生产线年产量为 1000吨,已实现销售收入超过 1000万元

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成功并非一蹴而就,一次次 的实验突破凝结着团队的汗水,迈向前 的每一步都令人印象深刻。一年时光,见证的 不是光阴的分毫,而是聚土成山,积水成渊的实力。

整个团 队能力的提高不仅限于研究,他们自 己制作团队比赛视频,练习上 台表达的礼仪姿态,参加专业培训讲座……通过参加挑战杯,成就了更好的自己。

说起团队,吴桐毅 师兄在采访过程中表示:“团队里 面的几位女生对自己帮助很大。在比赛的不同时期,尤其是省赛阶段,基本都 是李佳欣和我一起在忙各种事情,包括申报材料、展品、培训等。在国赛阶段,两位师妹(陈嘉韵和陈淑嫔)对团队帮助很大,在视频制作、培训、展示这 些方面帮助了很多。”

在省赛 和国赛现场成员都很细心,都会想 着去其他展位观望学习,看看自 身的展位有没有继续优化的可能。比如在省赛的时候,吴桐毅 师兄和李佳欣师姐几乎把数理类、能源化工类、经济类、社会类 的展位都看了一遍,然后学 习其他小组的优点,在展示 架上添加了很多做项目的图片,还临时 做了一个展示架的logo,帮助更 好地展现研究成果。

在采访中的过程中,师兄师姐表示,参加挑战杯,站在全 国比赛的平台上,让他们 看到了许多选手带来的优秀作品。尽管其 他团队的作品专注的领域不同,但在科 研以及实际产学结合方面,都让他们深有启发。

他们将 始终保持着一颗谦虚学习的心不断前行。

图文/ 黄嘉宝 宋轶

设计/ 宋 轶

主编/ 苏经俐


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