LLDPE-膨脹阻燃劑-OLDHs納米材料的制備及性能研究.pdf

1、本論文討論了膨脹阻燃劑、有機(jī)修飾的層狀雙氫氧化物(OLDHs)的制備方法，研究了聚合物/膨脹阻燃劑(SPDD)和聚合物/膨脹阻燃劑(SPDD)/OLDHs納米復(fù)合材料的性能，并對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。本文采用了熔融插層法制備LLDPE/膨脹阻燃劑(SPDD)和LLDPE/膨脹阻燃劑(SPDD)/OLDHs納米復(fù)合材料，同時(shí)研究了這兩種阻燃材料的熱降解行為和阻燃性能，以及LDHs與膨脹阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 (

2、1)通過兩步反應(yīng)，采用季戊四醇、三氯氧磷和硝基胍這三種原料合成出了一種新型膨脹型阻燃劑:螺環(huán)磷酸酯縮硝基胍(SPDD)。采用紅外、核磁及熱重等手段對(duì)化合物進(jìn)行表征。熱重分析結(jié)果表明，螺環(huán)磷酸酯縮硝基胍在空氣中具有很強(qiáng)的膨脹成炭能力及優(yōu)異的阻燃性能，如在空氣中的600℃時(shí)，殘?zhí)苛窟_(dá)到54.5％:
　　 (2)通過溶液插層法制備有機(jī)修飾的LDHs，以螺環(huán)磷酸酯為改性陰離子，采用XRD結(jié)果表明，螺環(huán)磷酸酯陰離子可嵌入LDHs的層間，擴(kuò)

3、大LDHs層間距，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明以不同的金屬離子制得的層間距有所不同;
　　 (3)通過熔融插層法制備了LLDPE/膨脹阻燃劑(SPDD)納米復(fù)合材料，利用XRD、FTIR、LOI、SEM和TGA性能測(cè)試等手段對(duì)納米復(fù)合材料進(jìn)行表征。極限氧指數(shù)(LOI)研究結(jié)果表明添加適量的膨脹阻燃劑，LLDPE的阻燃性能明顯比未添加時(shí)增強(qiáng)，材料的阻燃性能提高。SEM和TGA研究結(jié)果表明將膨脹阻燃劑加到線性低密度聚乙烯中可形成膨脹阻燃體系，在高溫

4、下，由于材料表面形成了膨脹炭層，因而能隔氧、隔熱以及減緩可燃性氣體逸出的作用，從而使材料的阻燃性能提高;
　　 (4)采用熔融法制備LLDPE/膨脹阻燃劑(SPDD)/OLDHs納米復(fù)合材料。TGA結(jié)果顯示低溫區(qū)域熱降解歸因于層間水的失去，高溫區(qū)域降解歸因于碳酸鹽的分解和金屬氧化物的羥基化作用，從而導(dǎo)致片層結(jié)構(gòu)的破壞。同線性低密度聚乙烯相比，它們表現(xiàn)出了熱穩(wěn)定性增強(qiáng)特性，這主要是由于LDHs、膨脹阻燃劑(SPDD)對(duì)氧氣以及其他