特殊結(jié)構(gòu)含銻、鎂化合物納米材料的制備和阻燃性能研究.pdf

1、本工作主要包括三個(gè)方面的研究：一是在液相體系中，利用改進(jìn)的軟模板技術(shù)成功制備了不同形貌的含銻的納米顆粒，這方面的研究在文獻(xiàn)中很少涉及，該工作的開展為其它納米材料的制備研究起到了較好的啟示性作用；二是對(duì)共沸蒸餾法制備改性氫氧化鎂進(jìn)行了詳細(xì)的論述，提出了一種新的制備表面改性納米顆粒的方法；三是在完成上述制備納米材料的同時(shí)，對(duì)部分工藝進(jìn)行優(yōu)化放大，將所得到的產(chǎn)品用作高分子材料添加劑，對(duì)其使用性能進(jìn)行了測(cè)試。本工作得到了以下有意義的結(jié)果：

2、 1 基于高分子材料在分散介質(zhì)中能形成線團(tuán)的現(xiàn)象，通過(guò)控制加料順序，在水醇體系中首先得到規(guī)整形貌的聚乙二醇(PEG)線團(tuán)微球，然后把易于團(tuán)聚的三氧化二銻(Sb<,2>O<,3>)前驅(qū)體納米顆粒鍵合于聚乙二醇(PEG)線團(tuán)微球表面，得到了一種PEG線團(tuán)微球?yàn)楹?，Sb<,2>O<,3>前驅(qū)體為殼的“核一殼”結(jié)構(gòu)顆粒，最后將上述結(jié)構(gòu)顆粒經(jīng)過(guò)高溫烘干，得到了Sb<,2>O<,3>空心微球材料。通過(guò)透射電鏡對(duì)材料的形成過(guò)程進(jìn)行跟蹤表征，提出了S

3、b<,2>O<,3>空心微球的形成機(jī)理。 2 針對(duì)Sb<,2>O<,3>前驅(qū)體納米顆粒很容易團(tuán)聚的特點(diǎn)，用超聲波清洗器把這些前驅(qū)體分散到含有表面活性劑的水溶液中，利用表面活性劑與Sb<,2>O<,3>前驅(qū)體的弱鍵合，有效地控制前驅(qū)體納米顆粒的團(tuán)聚與生長(zhǎng)，最終得到了星形、帶狀、帶束狀等形貌的Sb<,2>O<,3>納米顆粒。通過(guò)對(duì)形成過(guò)程的跟蹤表征，提出了相關(guān)的形成機(jī)理。 3 在機(jī)械攪拌情況下，直接把三氯化銻乙醇溶液直接滴加

4、到表面活性劑溶液中，也得到了形貌較好的帶束狀Sb<,2>O<,3>納米顆粒。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，成功實(shí)現(xiàn)了Sb<,2>O<,3>帶柬狀納米顆粒在50 L反應(yīng)釜中放大制備。同時(shí)把Sb<,2>O<,3>帶束狀納米顆粒加入到軟質(zhì)PVC中進(jìn)行了性能測(cè)試，相對(duì)于商品Sb<,2>O<,3>，阻燃性能沒(méi)有大幅提高，原因是沒(méi)有改變阻燃機(jī)理；力學(xué)性能則有較大程度提高，其原因就是帶束狀Sb<,2>O<,3>納米微粒比表面積大并與基體粘接力好。 4 把表面

5、修飾劑引入到傳統(tǒng)的共沸蒸餾系統(tǒng)中去，實(shí)現(xiàn)了納米氫氧化鎂(Mg(OH)<,2>)的干燥和改性一步完成，提出了共沸蒸餾表面改性納米顆粒的形成機(jī)理。把經(jīng)過(guò)表面改性的納米Mg(OH)<,2>加入到ABS塑料中進(jìn)行性能測(cè)試，相對(duì)商品Mg(OH)<,2>，其阻燃性能沒(méi)有明顯提高，原因是片狀的納米Mg(OH)<,2>在聚合物基體中以團(tuán)聚球形式存在，沒(méi)有形成燃燒氣體隔絕層；力學(xué)性能則有較大程度的提高，原因是納米團(tuán)聚體在基體中比表面積大并與基體粘接力好。