有機(jī)酸鑭基蒙脫土的制備及其在PVC熱穩(wěn)定性中的應(yīng)用研究.pdf

1、聚氯乙烯因其具有優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、耐磨損性和價(jià)格低廉等特點(diǎn),已普遍的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。然而,在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用過程中,聚氯乙烯存在熱穩(wěn)定性不佳、沖擊強(qiáng)度不高、加工性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn);而且,在強(qiáng)制燃燒的過程中,聚氯乙烯是燃燒產(chǎn)煙量最大的樹脂之一,對環(huán)境和人身安全都有很大的危害,這些嚴(yán)重影響了其應(yīng)用范圍和使用壽命。蒙脫土作為一種優(yōu)異的添加劑已被廣泛的應(yīng)用于聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料中。而且,我國稀土資源豐富,大量研究已證明,稀土元

2、素鑭對聚氯乙烯有優(yōu)異的熱穩(wěn)定作用。因此,研究有機(jī)酸鑭基蒙脫土對聚氯乙烯的熱學(xué)、力學(xué)和阻燃抑煙性能具有重要意義。
　　本實(shí)驗(yàn)采用陰離子表面活性劑和稀土元素對蒙脫土進(jìn)行改性,通過熔融插層的方式制備有機(jī)酸鑭基蒙脫土/聚氯乙烯納米復(fù)合材料,采用TGA、FT-IR、XRD、ICP等對有機(jī)化蒙脫土的有機(jī)化程度、內(nèi)在結(jié)構(gòu)、層間距大小和稀土元素含量等進(jìn)行測試和表征;利用熱重分析和剛果紅實(shí)驗(yàn)測試納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性;利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)和簡支梁沖擊

3、試驗(yàn)機(jī)測試納米復(fù)合材料的力學(xué)性能;利用錐形量熱儀測試納米復(fù)合材料的阻燃抑煙性能。得出以下結(jié)果:
　　1、以鈉基蒙脫土、氯化鑭和三種陰離子表面活性劑為原料,通過單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)pH值至5后加入6倍CEC的氯化鑭,反應(yīng)2h后調(diào)節(jié)pH值至8然后加入2倍CEC的陰離子表面活性劑,繼續(xù)反應(yīng)2 h,成功制得高度插層的有機(jī)酸鑭基蒙脫土;
　　2、TGA和DTG實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制備的三種有機(jī)酸鑭基蒙脫土的有機(jī)化含量都達(dá)到了30％左右,其中

4、通過SDSo有機(jī)化改性的蒙脫土自身熱穩(wěn)定性最好;ICP實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制備的三種有機(jī)酸鑭基蒙脫土中La-OMMT-SDD的鑭元素含量最高,達(dá)到了11.99%;
　　3、通過熔融插層的方式制備了La-OMMT/PVC納米復(fù)合材料,TGA和剛果紅實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, La-OMMT-SDD可以有效提高P VC樹脂的熱穩(wěn)定性,當(dāng)添加量為3份時(shí),PVC的起始分解溫度可提高31.64℃,剛果紅熱穩(wěn)定時(shí)間可提高15 min以上;拉伸和沖擊測試表明,隨