納米層狀雙氫氧化物的插層組裝及其阻燃性能的研究.pdf

1、層狀雙氫氧化物(LDHs),作為一種無毒、高效、低煙的無機(jī)阻燃劑,已成為阻燃材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。LDHs做為無機(jī)阻燃劑在聚合物中的應(yīng)用已有不少文獻(xiàn)報(bào)道,但離工業(yè)化仍有很大的距離,有許多工作仍需深入的研究。本論文采用文獻(xiàn)報(bào)道較少、制備簡單、消耗時(shí)間短的微波晶化低飽和態(tài)共沉淀方法和焙燒還原方法制備了一系列插層組裝LDHs,部分選取并將其應(yīng)用于聚丙烯(PP)和乙烯.醋酸乙烯共聚物(EVA)中,考察了LDHs的添加量對(duì)聚合物阻燃性能和力學(xué)性

2、能的影響。
　　 在微波條件下,采用低飽和態(tài)共沉淀快速制備了納米ZnAl-C6H5SO3 LDHs,顆粒尺寸約為20～100nm、團(tuán)聚少,分散性較好。將其添加到聚丙烯(PP)中,通過掃描電鏡(SEM)、氧指數(shù)(LOI)和錐形量熱儀(CONE)等手段研究了其對(duì)PP阻燃性能的影響。結(jié)果表明,LDHs的添加有效地降低了PP的熱釋放速率、延緩煙釋放速率,極限氧指數(shù)提高到28,且LDHs在PP中分散良好。
　　 在微波條件下,采用

3、焙燒還原法快速合成了MgAl—C6H5SO3 LDHs,并將其添加到EVA中,得到MgAl—C6H5SO3 LDHs/EVA復(fù)合材料。探討了MgAl—C6H5SO3 LDHs的添加對(duì)復(fù)合材料阻燃性能和力學(xué)性能的影響。熱重分析表明:隨著MgAl-C6H5SO3 LDHs的添加量增大,復(fù)合材料熱分解溫度升高,在420～500℃區(qū)間的失重減少；當(dāng)MgAl-C6H5SO3 LDHs添加量分別為60％和70％時(shí),失重曲線有對(duì)應(yīng)向低溫區(qū)和高溫區(qū)延伸

4、的趨勢(shì)。當(dāng)添加量為70％,復(fù)合材料阻燃效果最好,極限氧指數(shù)達(dá)到32％,對(duì)比EVA提高了68.4％。
　　 采用重構(gòu)煅燒Mg3Al-CO3 LDHs的方法,輔助微波手段快速合成了形貌可控的納米Mg3Al-WO4 LDHs,粒徑約為10～90nm,并將其應(yīng)用于EVA中制備得到Mg3Al-WO4LDHs/EVA復(fù)合材料,詳細(xì)研究其對(duì)EVA阻燃性能和熱降解行為。結(jié)果表明:當(dāng)納米LDHs的添加量為70％時(shí),極限氧指數(shù)為34％；垂直燃燒達(dá)到