NI-Mo-Mg-炭黑復合催化體系對聚丙烯的碳化性能及應用.pdf

1、在高分子參與的化學反應中，實現高分子結構裂解炭化近些年已引起了人們的高度重視。因為使高分子裂解成炭可有效提高高分子材料的阻燃性能;另外使高分子材料轉化為先進碳納米材料可成為廢舊塑料合理回收的有效手段。本論文主要采取Ni-Mo-Mg三金屬催化劑與納米級炭黑復配的方法，研究復合催化劑對聚丙烯碳化性能。首先通過不同研究手段研究復合催化劑對聚丙烯的阻燃性能。同時通過改善裂解條件研究如何原位碳化聚丙烯合成碳納米管材料。
　　通過錐形量熱儀和

2、極限氧指數研究復合催化劑對聚丙烯的阻燃性能。發(fā)現當Ni-Mo-Mg催化劑和炭黑的添加量均為5wt％時，聚丙烯/Ni-Mo-Mg/炭黑復合材料的碳化性能和阻燃性能達到最佳，此時熱釋放速率峰值降到最低，氧指數達到26.1％。納米炭黑對聚丙烯碳化的進一步促進主要歸因于與Ni-Mo-Mg催化劑的協(xié)同作用。在750℃和550℃不同溫度下裂解時，PP/5％Ni-Mo-Mg/5％炭黑復合材料的炭產率分別達到聚丙烯的56％和37.1％。通過掃描電子顯微

3、鏡、透射電子顯微鏡對炭結構進行表征，發(fā)現炭黑能夠交聯(lián)碳納米管形成整體碳層結構?？赡艿臋C理為炭黑的無定形碳結構可有效捕捉聚烯烴裂解時產生的自由基，促進碳納米管生成的同時使碳納米管聚集在一起，形成具有完整致密的炭層。
　　另一方面，通過調整裂解條件研究Ni-Mo-Mg/炭黑復合催化劑催化碳化聚丙烯合成碳納米管。通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、熱重分析、紅外光譜和拉曼光譜對所得碳納米管進行表征。結果證明:納米炭黑的加入不