兩種環(huán)保型納米阻燃劑的制備及在聚丙烯和環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用.pdf

1、本文以硝酸鋅（Ni(NO3)2·6H2O），硝酸鎳（Zn(NO3)2·6H2O），硝酸鋁（Al(NO3)3·9H2O）和尿素為原料，通過水熱法制備了鋅鎳鋁三元層狀雙氫氧化合物（C-LDH）。利用正交試驗(yàn)對LDH的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化。通過離子交換法將C-LDH轉(zhuǎn)換為N-LDH。通過使用XRD、FTIR、SEM和TG，對C-LDH的晶體結(jié)構(gòu)、層間距、形貌和熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了表征，確定了C-LDH的最佳制備條件。
　　為了改善C-LDH在

2、聚合物中的分散狀態(tài)，本文選用含有阻燃元素N和具有高溫自交聯(lián)官能團(tuán)（N=N）的化合物偶氮苯二甲酸，通過離子交換法對N-LDH進(jìn)行插層改性，提高其層間距，制備了有機(jī)化LDH(O-LDH)。使用XRD、FTIR、SEM和TG對O-LDH的結(jié)構(gòu)、形貌和熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了表征。
　　將O-LDH作為一種新型的阻燃協(xié)效劑與膨脹型阻燃劑（IFR）復(fù)配，制備不同配比的聚丙烯阻燃復(fù)合材料。通過XRD、TG和拉伸測試對復(fù)合材料的分散狀態(tài)、熱穩(wěn)定性能、力

3、學(xué)性能等進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果顯示O-LDH在聚合物中是以剝離的形式存在的，并且加入LDH后不會(huì)改變PP的晶型。TG數(shù)據(jù)顯示加入LDH后會(huì)提高PI復(fù)合材料（PP/IFR）的熱穩(wěn)定性能，其中又以O(shè)-LDH的效果最好。機(jī)械性能測試結(jié)果說明PIOL1復(fù)合材料比PIL1具有更加優(yōu)異的機(jī)械性能。
　　通過LOI、UL-94和 CC等測試方法對PP復(fù)合材料的阻燃抑煙性能和燃燒行為進(jìn)行了表征。LOI和UL-94結(jié)果表明 LDH與IFR之間具有協(xié)

4、效阻燃作用。PIOL1復(fù)合材料的氧指數(shù)能達(dá)到29.3％，并達(dá)到UL-94 V-0級。錐形量熱結(jié)果表明，O-LDH的加入能明顯改善PI的防火性能。
　　通過SEM和EDX對PP阻燃復(fù)合材料殘?zhí)康男蚊埠徒M成進(jìn)行了表征。結(jié)果說明，加入O-LDH能夠獲得更為致密、連續(xù)和穩(wěn)定的炭層。同時(shí)，EDX數(shù)據(jù)也證實(shí)了O-LDH的加入提高了殘?zhí)康目篃嵫醴纸饽芰Α?br>　　本文以植酸（PA）和三聚氰胺（MA）為原料，通過水熱法，成功合成了一種同時(shí)具有碳

5、源、酸源、氣源的新型納米片層膨脹型阻燃劑（PAMA）。探索了不同反應(yīng)配比、反應(yīng)溫度對PAMA形貌的影響。結(jié)果表明：在nPA：nMA=1:6，反應(yīng)溫度80℃下，才能夠有效自組裝形成均一、穩(wěn)定的片狀PAMA。使用 FTIR、1H-NMR、XPS、SEM與EDX-mapping對PAMA的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征，提出了其可能的形成機(jī)理。使用TG對 PAMA的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了表征，結(jié)果表明其在700℃時(shí)具有37.5%的殘?zhí)俊?br>　　將PAMA

6、作為單一阻燃劑通過溶劑共混加入到環(huán)氧樹脂（EP）中，制備了不同PAMA添加量的EP阻燃復(fù)合材料。通過SEM、EDX-Mapping、DSC、TG、CC、LOI和UL-94等對EP阻燃復(fù)合材料的分散性能、熱穩(wěn)定性能和阻燃性能進(jìn)行了表征。SEM及EDX-Mapping結(jié)果表明PAMA均勻分散在 EP基體中。TG結(jié)果顯示加入PAMA能顯著提高EP的熱穩(wěn)定性能及殘?zhí)柯剩?00℃殘?zhí)繛?2.98%）。阻燃測試結(jié)果表明，加入6 wt%的PAMA能使