【摘 要】
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近年来,随着环保理念的增强和环保要求的日益严格,众多环保技术得到了发展与应用。在大气污染防治方面,以“袋式除尘为核心的粉尘排放控制技术”处理火电、冶金、钢铁、水泥、垃圾焚烧等工业领域产生的燃煤烟尘和窑炉尾气,已经成为我国大气污染治理的主流技术路线。聚苯硫醚（PPS）纤维滤袋具有优异的耐热性（220°C以下可长期使用）阻燃性、耐化学腐蚀性及耐辐射等特点,在高温滤袋中应用最为普遍。然而在火力发电厂及燃
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近年来,随着环保理念的增强和环保要求的日益严格,众多环保技术得到了发展与应用。在大气污染防治方面,以“袋式除尘为核心的粉尘排放控制技术”处理火电、冶金、钢铁、水泥、垃圾焚烧等工业领域产生的燃煤烟尘和窑炉尾气,已经成为我国大气污染治理的主流技术路线。聚苯硫醚（PPS）纤维滤袋具有优异的耐热性（220°C以下可长期使用）阻燃性、耐化学腐蚀性及耐辐射等特点,在高温滤袋中应用最为普遍。然而在火力发电厂及燃煤锅炉等高温恶劣的环境下,PPS滤袋需要定期及时的更换,PPS纤维滤料的寿命一般较为短暂（2-3年）,因此造成了大量的废旧滤袋固废物。目前,焚烧仍是处理PPS废弃滤料最常用的方法,但燃烧过程中产生的有毒气体对环境造成了危害。因此,设计研发PPS废弃滤料高附加值回收新路径具有具有重要的科学意义和经济价值。本文将废弃PPS滤袋用于聚合物阻燃研究,并取得了一些列成果,具体如下:（1）将废弃PPS滤袋通过简单的机械处理制备成废弃PPS粉末,并作为阻燃剂用于环氧树脂（EP）的阻燃研究。IR、XRD和XPS测试结果证实PPS滤袋的成分在使用中除了机械磨损外没有变化。TGA结果表明,废弃PPS/EP复合材料的T5%在300°C以上仍具有良好的热稳定性。锥形量热仪测试表明,废弃PPS在提高EP复合材料阻燃性的同时还能抑制复合材料的总热释放及CO和CO2的释放。通过FRI对阻燃等级进行了评定,FRI显示废弃PPS/EP复合材料具有良好的阻燃等级。SEM测试表明,废弃PPS能够促进EP形成致密的残炭并提高燃烧过程中的防火安全性。（2）将废弃PPS粉末作为膨胀型阻燃剂的炭源,与聚磷酸铵（APP）混合构筑了新型膨胀阻燃剂,并用于阻燃EP研究。燃烧试验结果表明,废弃PPS粉末与APP配合使用,可显著提高EP的阻燃性,具体来说,EP/IFR3复合材料的LOI为28.1%,可通过UL-94 V-0等级。与纯EP相比,EP/IFR3具有更长的引燃时间和更低的总热释放和发烟量。TGA和DSC结果表明EP/IFR复合材料的热稳定性有一定程度的降低。EP/IFR体系的弯曲性能也略有下降,最大下降12%,其原因主要是由于粉末型膨胀阻燃剂粒径较大和在EP中分散性、相容性差造成的。阻燃机理分析表明,废弃PPS/APP体系主要起到凝聚阻燃作用。（3）将废弃PPS短纤、次磷酸铝（AP）与PLA共混制备了阻燃废弃PPS短纤增强PLA复合材料,并系统研究了废弃PPS短纤对PLA/AP体系相关性能的影响。DSC结果表明添加废弃PPS短纤能够极大提高PLA复合材料的结晶度,其原因是由于废弃PPS短纤起到了异相成核剂的作用。流变行为表明,添加废弃PPS纤维能够提高PLA复合材料的表观粘度和黏弹响应性。TGA结果表明,复合材料具有优异的热稳定性,T5%都在310°C以上,较纯PLA材料提升了15°C以上。阻燃测试结果表明,15AP10PPS PLA和10AP15PPS PLA复合材料的LOI明显提升并都通过了V-0等级。锥形量热测试结果表明,添加废弃PPS短纤能够进一步抑制复合材料的热释放。残炭分析表明复配阻燃剂促进PLA形成致密且坚硬的炭层。力学测试说明,复配阻燃剂的加入对复合材料的拉伸性能破坏较大。但是废弃PPS纤维添加量增大到15 wt%以上时,对复合材料的冲击性能有所提升。
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