二氧化硅气凝胶/三元乙丙橡胶复合隔热材料的制备与性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20220128.013

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (1): 86-90.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20220128.013

二氧化硅气凝胶/三元乙丙橡胶复合隔热材料的制备与性能研究

王振豪¹, 陈勃², 高飞³, 汪书苹⁴, 李向梅², 刘晶冰^1*

1.北京工业大学材料与制造学部,北京100124;
2.北京理工大学材料学院国家阻燃材料工程技术研究中心,北京100081;
3.中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室,北京100192;
4.国网安徽省电力有限公司电力科学研究院电力火灾与安全防护安徽省重点实验室,合肥230022

收稿日期:2021-03-24 出版日期:2022-01-28 发布日期:2022-02-10
通讯作者: 刘晶冰(1978-),女,博士,副教授,主要从事锂离子储能电池材料以及碳纳米材料方面的研究,liujingbing@bjut.edu.cn。
作者简介:王振豪(1996-),男,硕士研究生,主要从事储能安全、储能防护材料设计制备方面的研究。
基金资助:
国家电网有限公司总部科技项目“锂离子电池储能系统主动协同安全防护技术开发与应用研究”(DG71-20-025)

Study on preparation and performance of silica aerogel/EPDM composite thermal insulation material

WANG Zhen-hao¹, CHEN Bo², GAO Fei³, WANG Shu-ping⁴, LI Xiang-mei², LIU Jing-bing^1*

1. Department of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;
2. Beijing Institute of Technology, School of Materials Science and Engineering, National Engineering Research Center of Flame Retardant Materials, Beijing 100081, China;
3. China Electric Power Research Institute State Key Laboratory of Operation and Control of Renewable Energy ＆ Storage Systems, Beijing 100192, China;
4. Anhui Province Key Laboratory for Electric Fire and Safety Protection of State Grid Anhui Electric Power Research Institute, Hefei 230022, China

Received:2021-03-24 Online:2022-01-28 Published:2022-02-10

摘要/Abstract

摘要： 本文合成制备了SA/EPDM隔热复合材料,研究了不同SA/EPDM含量比例以及添加阻燃剂后的复合材料的隔热性能、热稳定性能以及力学性能。当火源温度为300 ℃和500 ℃时,SA含量为70%的复合材料背面温度维持在130 ℃和250 ℃,导热系数为0.2253 W/m·K。热失重分析结果表明,SA含量的升高虽然没有延缓材料的高温降解速率,但是SA含量的加入减小了复合材料玻璃化转变放热量,在促进材料成炭中起到了积极作用,残碳量最高为50.67%,并且复合材料力学性能表现优秀,拉伸强度可达22.45 MPa,断裂伸长率可达661.90%。

关键词: 二氧化硅气凝胶, 三元乙丙橡胶, 隔热, 复合材料

Abstract: In this paper, SA/EPDM thermal insulation composite materials were synthesized and prepared, and the thermal insulation performance, thermal stability performance and mechanical properties of the composite materials with different SA/EPDM content ratios and the addition of flame retardants were studied. When the fire source temperature is 300 ℃ and 500 ℃, the back surface temperature of the composite material with 70% SA content is maintained at 130 ℃ and 250 ℃, and the thermal conductivity is 0.2253 W/m·K. The thermal weight loss analysis shows that although the increase of SA content does not delay the high-temperature degradation rate of the material, the addition of SA content reduces the heat of glass transition of the composite material, and plays a positive role in promoting the carbon formation of the material. The highest is 50.67%, and the mechanical properties of the composite material are excellent, the tensile strength can reach 22.45 MPa, and the elongation at break can reach 661.90%.

Key words: silica aerogel, EPDM rubber, insulation, composites

中图分类号:

TB332

王振豪, 陈勃, 高飞, 汪书苹, 李向梅, 刘晶冰. 二氧化硅气凝胶/三元乙丙橡胶复合隔热材料的制备与性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(1): 86-90.

WANG Zhen-hao, CHEN Bo, GAO Fei, WANG Shu-ping, LI Xiang-mei, LIU Jing-bing. Study on preparation and performance of silica aerogel/EPDM composite thermal insulation material[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(1): 86-90.

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二氧化硅气凝胶/三元乙丙橡胶复合隔热材料的制备与性能研究

Study on preparation and performance of silica aerogel/EPDM composite thermal insulation material

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