LDH-不飽和聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料及阻燃性能研究.pdf

1、本文首先采用對(duì)甲基苯磺酸有機(jī)插層改性層狀雙金屬氫氧化物(LDH)，通過(guò)溶液插層法制備了對(duì)甲基苯磺酸插層LDH/不飽和聚酯樹(shù)脂阻燃復(fù)合材料，然后分別采用磷酸三苯酯和三聚氰胺協(xié)同對(duì)甲基苯磺酸插層LDH阻燃不飽和聚酯樹(shù)脂。運(yùn)用XRD、FTIR、TG—DSC和元素分析對(duì)對(duì)甲基苯磺酸插層LDH進(jìn)行了表征；運(yùn)用XRD、TG—DSC、萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)測(cè)試、氧指數(shù)(LOI)測(cè)試和垂直水平燃燒測(cè)試對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了性能表征。主要取得了下列成果： 1，通

2、過(guò)共沉淀法合成了對(duì)甲基苯磺酸有機(jī)插層改性的層狀雙金屬氫氧化物；2:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH層間距柱撐為1.73nm，而3:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH層間距柱撐為1.67nm；確定了2:1型和3:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，分別是Mg4Al2(OH)12(C6H4(CH3)SO3)2·nH2O和Mg6Al2(OH)16(C6H4(CH3)SO3)2·nH2O；2:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH層間的對(duì)甲基苯磺酸根以單層垂直層板的

3、方向有序排列，3:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH層間的對(duì)甲基苯磺酸根在層間是以與層板72.2°取向排列；2:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH層間對(duì)甲基苯磺酸在450～500℃之間分解層狀結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，而3:1型對(duì)甲基苯磺酸插層LDH層間對(duì)甲基苯磺酸在400～460℃之間分解層狀結(jié)構(gòu)逐漸被破壞。 2，對(duì)甲苯磺酸插層LDH含量3％的復(fù)合材料層間距為2.077nm，復(fù)合材料與純不飽和聚酯樹(shù)脂相比：T10％從312.8℃提高到319.8℃，T5

4、0％從390.3提高到400.3℃，成炭率從7.9％提高到11.6％；氧指數(shù)從21％提高到23.30％；水平燃燒速度比純不飽和樹(shù)脂降低了20，24％，燃燒級(jí)別為HB；而且復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度與純不飽和樹(shù)脂相比基本相同。 3，LDH與三聚氰胺、磷酸三苯酯的協(xié)同阻燃作用研究表明，三聚氰胺與對(duì)甲苯磺酸插層LDH協(xié)同阻燃的效果優(yōu)于磷酸三苯酯與對(duì)甲苯磺酸插層LDH的阻燃體系；在添加3％對(duì)甲苯磺酸插層LDH的條件下，添加25％三聚氰胺的復(fù)合材