《阻燃材料》教学大纲

1、阻燃材料教学大纲课程编号 100091223课程名称 阻燃材料高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：选修对应于材料化学专业；属于：AZ专业课程高端模块开课学年及学期：非强制先修课程：（a必须先修且考试通过的课程，b必须先修过的课程，c 建议先修的课程）c材料化学，材料物理课程总学分：2.0，总学时：32课程教学形式：0普通课程课程教学目标与教学效果评价课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）教学效果评价不及格及格，中良优1. 知悉和理解阻燃材料是一类火安全功能材料，广泛应用于电子电气、建筑、交通、航空航天、纺织和国防等领域；掌握各类阻燃剂及其作用机理，阻燃材料组成、

2、结构与其燃烧性能和应用性能之间的关系。完全不知道阻燃材料的基本概念及主要应用； 对阻燃剂作用机理及选择的知识有碎片化的理解。对阻燃材料的基本概念及主要应用，阻燃剂作用机理及应用选择的知识能理解，但不完整。对阻燃材料的基本概念及主要应用，阻燃剂作用机理及选择的知识能完整理解，但不系统，存在缺陷。对阻燃材料的基本概念及主要应用，阻燃剂作用机理及选择的知识能完整系统地理解。2. 通过阻燃材料基本理论与技术的学习，具备从事阻燃材料设计及性能表征的基本研究能力，形成善于发现及解决阻燃材料研究和应用问题的行为和意识。完全不知道如何设计和表征阻燃材料，不具备从事基本的研究能力和意识。了解阻燃材料的基本设计和

3、表征，基本具备从事基本研究的能力和意识。系统了解阻燃材料的基本设计和表征，基本具备从事基本研究的能力和意识。系统深入了解阻燃材料的基本设计和表征，具备良好地从事基本研究的能力和意识。3能够利用阻燃材料基本理论与技术，给出阻燃材料的选择或设计方案，解决阻燃材料燃烧与应用性能匹配的问题。完全不知道如何利用阻燃材料基本理论与技术，不具备科学研究能力。能够利用阻燃材料基本理论与技术，初步具备科学研究的能力。能够系统利用阻燃材料基本理论与技术，基本具备科学研究能力。能够系统创造性地利用阻燃材料基本理论与技术，具备科学研究能力。4. 拥有阻燃材料基础理论与基本研究方法，具备利用基础知识及专业技能，针对阻燃

4、材料应用领域的需求，解决实际问题的素养。完全不知道阻燃材料基础理论与基本研究方法，不具备针对应用领域需求解决实际问题的素养。初步掌握阻燃材料基础理论与基本研究方法，初步具备针对应用领域需求解决实际问题的素养。能够系统掌握阻燃材料基础理论与基本研究方法，基本具备针对应用领域需求解决实际问题的素养。能够系统掌握阻燃材料基础理论与基本研究方法，具备针对应用领域需求解决实际问题的素养。教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章 绪论1.1火灾发生的规律及阻燃材料的概念1.2阻燃材料的应用领域及需求1.3聚合物材料燃烧行为分类1.

5、4 聚合物阻燃技术途径1.5阻燃剂的分类及选择1.6阻燃材料发展历程及发展趋势31讲授及应用图片展示。第二章 燃烧性能及测试方法2.1燃烧性能分类及应用选择2.2点燃性能测试方法2.3极限氧指数法2.4水平及垂直燃烧法2.5热及烟释放测试法2.6烟密度测试法2.7产烟毒性测试方法31，2，3，4讲授、实物、应用图片展示及课堂讨论。第三章 聚合物燃烧热解与成炭3.1 聚合物热解与阻燃的关系3.2聚合物气相燃烧及抑制3.3聚合物凝聚相热解及交联成炭3.4炭的形成与阻燃及抑烟的关系3.5聚合物燃烧产烟的规律及抑制31，2，3，4讲授、应用图片展示及课堂讨论。安排作业及完成评判。第四章 阻燃剂与阻燃机

6、理4.1卤系阻燃剂及阻燃机理4.2磷系阻燃剂及阻燃机理4.3氮系阻燃剂及阻燃机理4.4膨胀型阻燃剂及阻燃机理4.5矿物类阻燃剂及阻燃机理4.6阻燃剂前沿研究及发展需求61，2，3，4讲授、应用图片展示、工业应用案例及课堂讨论。第五章 通用塑料的阻燃及应用5.1聚烯烃的阻燃及应用5.2软质聚氯乙烯阻燃抑烟及应用5.3聚苯乙烯类聚合物的阻燃及应用5.4通用塑料前沿研究及发展需求61，2，3，4讲授、应用图片展示、工业应用案例及课堂讨论。单元测试及完成评判。第六章 工程塑料及热固性树脂的阻燃和应用6.1聚酰胺的阻燃及应用6.2聚碳酸酯的阻燃及应用6.3聚对苯二甲酸乙二醇酯及丁酯的阻燃及应用6.4 结

7、构树脂的阻燃及应用6.5工程塑料前沿研究及发展需求61，2，3，4讲授、应用图片展示、工业应用案例及课堂讨论。安排作业及完成评判。第七章 协同阻燃技术7.1协同阻燃的概念及应用7.2阻燃协同剂及典型应用（卤-锑协同、磷-氮协同、磷-硅协同等）21，2，3，4讲授、应用图片展示、工业应用案例及课堂讨论。第八章 聚合物纳米复合阻燃材料8.1聚合物/无机层状纳米复合材料8.2碳材料及阻燃应用8.3 POSS纳米材料及阻燃应用31，2，3，4讲授、应用图片展示、工业应用案例及课堂讨论。单元测试及完成评判。考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。考核方式：开卷笔试成绩构成

8、：课堂研讨占5%；作业占5%；单元测验占20%期末考试：70%教材，参考书:教材：阻燃材料讲义参考书：1 Alexander B. Morgan and Charles A. Wilkie. Non-Halogenated Flame Retardant Handbook M. Hoboken, New Jersey: Wiley-Scrivener Publishing LLC, 2014.2 欧育湘, 李建军. 阻燃剂性能、制造及应用M. 北京：化学工业出版社，2005.3 欧育湘. 实用阻燃技术M.北京：化学工业出版社，2002.4 杨荣杰，王建祺. 聚合物纳米复合物加工、热行为与阻燃性

9、能M. 北京：科学出版社，2010.大纲说明：本课程是一门专业选修课，适合材料化学、高分子材料与工程专业。高分子材料在电子电气、建筑、交通、航空航天、纺织和国防等领域中的应用必须具备阻燃性能。因此，研究和发展先进高分子材料必须具备阻燃材料的基本理论和应用技术。本课程主要要求掌握阻燃材料的基本概念，阻燃剂及其作用机理，阻燃材料组成、结构与其燃烧性能和应用性能之间的关系；同时，介绍阻燃材料在相关领域中的应用及需求，展现阻燃材料前沿研究进展、阻燃工业现状及发展趋势。本课程要求学生具有较深厚的材料化学和材料物理基础知识，课程强调掌握基础理论，学习阻燃材料的设计及性能研究方法，具备利用阻燃材料基础理论及

10、技术，针对领域需求解决实际问题的能力。编写教师：郝建薇 编写教师签名： 责任教授签名： 开课学院教学副院长签名： Flame Retardant Materials CurriculaCourse code: 100091223Course name: Flame Retardant Materials CurriculaLecture Hours: 32Laboratory Hours: 0Credits: 2Prerequisite(s): Material Chemistry，Material PhysicsCourse Description:Flame retardant mater

11、ials are defined as a class of fire safety functional materials. This course is to introduce flame retardant agents and their action modes; the relationship of composition, structure with combustion and application performance for the flame retardant materials; understanding the application and dema

12、nds for the flame retardant materials in the fields of electronic and electrical, construction, transportation, aerospace, textile and defense; presenting the progress of frontier research and the application in industries for flame retardant materials, and the development trend for flame retardant

13、materials in the future.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:Systematically comprehend the basic concepts and main applications of the flame retardant materials, the action modes and selection application of flame retardant agents.Design and performance character

14、ization of fire retardant materials by using flame retardant basic theories and application technology.Find and solve practical problems in application fields by using the basic theory and research methods of flame retardant materials.Course Content:Lectures and Lecture Hours: Introduction3- Fire sa

15、fety and the concept of flame retardant materials- Application areas and requirements of flame retardant materials- Categories of fire behavior of polymers- Means of fire retardancy for polymers- Categories and selection of fire retardants- History and trend of fire retardant materials developmentFi

16、re properties of materials and their test methods3- Categories of fire properties of materials and their selection in applications- Ignitability test- Limiting oxygen index test-Horizontal and vertical burning test-Cone calorimeter test-Smoke density test-Smoke toxicity testPolymer combustion and th

17、ermal decomposition char formation3- Relation between thermal degradation and fire retardancy of polymer- Combustion and suppression of polymers in gas phase- Thermal degradation and cross-linking char formation of polymers in solid phase- Char formation, fire retardancy and smoke suppression-Smoke

18、generation and suppressionFire retardants and their mechanisms6- Halogen-containing fire retardant and its mechanism- Phosphorus-containing fire retardant and its mechanism- Nitrogen-containing fire retardant and its mechanism- Intumescent fire retardant and its mechanism- Mineral fire retardant and

19、 its mechanism- Frontier research and development needs for flame retardantsCombustion and fire retardancy of commodity plastic6- Polyolefin and fire retardancy- Flexible polyvinyl chloride and fire retardancy- Styrenic copolymers and fire retardancy- Frontier research and development needs for flam

20、e retardant commodity plasticCombustion and fire retardancy of engineering plastic and thermosetting resin6- Fire retardancy and application of polyamide- Fire retardancy and application of polycarbonate and its alloys- Fire retardancy and application of PET and PBT- Fire retardancy and application

21、of epoxy resins- Frontier research and development needs for flame retardant engineering plasticSynergistic flame retardant technology2- Definition and application of synergistic flame retardancy- Synergistic flame retardants and classical applicationFlame retardant polymer nanocomposites3- Polymer layered nanocomposites and flame retardant application - Carbon materials and its application f