超細片狀氫氧化鎂的制備及阻燃聚丙烯的應用研究.pdf

1、本文以輕燒鎂、氯化銨和氨水為主要原料,采用直接沉淀法制備了氫氧化鎂阻燃劑,研究了不同反應底液及水熱改性對氫氧化鎂分散性及形貌的影響,并利用三種不同的表面活性劑對氫氧化鎂進行了表面改性。論文還研究了氫氧化鎂單獨阻燃及協(xié)效劑協(xié)同氫氧化鎂增效阻燃聚丙烯,最后研究了無鹵阻燃動態(tài)硫化復合材料的綜合性能。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、盘接懥朔磻獪囟取⒎磻獣r間、氨水用量和氨水滴加速度對合成氫氧化鎂平均粒徑的影響。實驗結(jié)果表明,合成氫氧化鎂的最佳反

2、應條件為反應溫度40℃、反應時間1.5h、氨水用量170mL、氨水滴加速度12mL/min。利用FT-IR、XRD、TG和SEM等方法對合成氫氧化鎂進行了表征。結(jié)果證明,合成的氫氧化鎂結(jié)晶形態(tài)良好,為超細薄片狀。實驗還研究了不同反應底液對合成氫氧化鎂的影響。結(jié)果表明:以原液制備的氫氧化鎂比濾液制備的氫氧化鎂結(jié)晶性能和分散性能好,晶體形貌更規(guī)整。研究了水熱改性條件對制備氫氧化鎂的影響。實驗結(jié)果證明:延長水熱改性時間可以進一步完善氫氧化鎂的

3、晶形,改善氫氧化鎂的分散性。水熱改性溫度的提高,能夠使氫氧化鎂的分散性有所改善。
　?、仆ㄟ^加入三種不同的表面活性劑—聚乙二醇(PEG),十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對合成氫氧化鎂進行表面改性,主要改善氫氧化鎂的分散性以及微觀形貌。沉降實驗和偏光顯微鏡(POM)照片分析結(jié)果表明, PEG在較低濃度時對氫氧化鎂具有良好的改善作用,而PVP和SDBS在添加量分別為1.2％和1.5%時分散作用最大。SEM結(jié)果表

4、明,添加一定量的表面活性劑后,氫氧化鎂的形貌變得更加規(guī)整,尤其以十二烷基苯磺酸鈉改善作用最明顯。
　?、茄芯苛藲溲趸V阻燃劑對聚丙烯性能的影響。采用氣相法二氧化硅(SiO2)和多壁碳納米管(MWCNTs)協(xié)同氫氧化鎂增效阻燃聚丙烯。實驗結(jié)果表明:當采用1.0%的碳納米管等量取代氫氧化鎂后,復合材料極限氧指數(shù)(LOI)最高達30.6%,達到了難燃級別。采用SiO2等量取代氫氧化鎂的方法能迅速提升聚丙烯的阻燃性能,但復合材料的力學性能