層狀氫氧化物阻燃劑的表面改性及其應(yīng)用.pdf

1、層狀氫氧化物（layereddoublehydroxides，簡寫為LDHs）是由帶正電荷的金屬陽離子層、層間陰離子和層間水形成的化合物。代表性物質(zhì)的組成通式為[MxM’y（OH）2（x+y）]y+An-y/n·mH2O（為方便起見，以下縮寫為MxM'y_A），其中M為二價(jià)或一價(jià)（多為二價(jià)）金屬陽離子，M’為三價(jià)金屬陽離子，An-是層間陰離子，m為結(jié)晶水量。本文主要合成的層狀氫氧化物為Mg3A1_CO3及Ca3Al_CO3。由于其在受熱

2、分解時吸熱并釋放出水、CO2等不燃物，并促使可燃材料碳化，近年來被用作穩(wěn)定劑、阻燃劑。層狀氫氧化物兼具氫氧化鎂和氫氧化鋁的無鹵、消煙、無毒的優(yōu)點(diǎn)，又具有較寬的分解溫度范圍，而且價(jià)格便宜，是一種很有應(yīng)用前景的新型無機(jī)穩(wěn)定劑、阻燃劑。
　　 本文主要研究了作為穩(wěn)定劑、阻燃劑的層狀氫氧化物的合成、改性工藝，以及其應(yīng)用于PVC樹脂后的熱穩(wěn)定、阻燃效果，具體內(nèi)容如下：
　　 首先，在加熱的條件下，分別以MgCl2、AlC13及Mg

3、（NO3）2、Al（NO3）3為鎂、鋁離子的來源，采用共沉淀法合成了鎂鋁型層狀氫氧化物Mg2Al_CO3和Mg3Al_CO3；分別以CaCl2、AlCl3及Ca（NO3）2、Al（NO3）3為鈣、鋁離子的來源，采用共沉淀法合成了鈣鋁型層狀氫氧化物Ca2Al_CO3和Ca3Al_CO3，并通過XRD、FT-IR對它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：合成的樣品均具有層狀結(jié)構(gòu)，且隨著Mg/Al，Ca/Al的增大，樣品結(jié)晶性逐漸變好。
　　

4、 其次，為提高層狀氫氧化物與高分子材料如PVC樹脂的相容性，使用對羥基苯甲酸、苯甲酸、對甲基苯磺酸、硬脂酸對樣品Mg3Al_CO3和Ca3Al_CO3進(jìn)行表面改性。通過XRD和FT-IR測試對樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果顯示：改性后樣品的層間距沒有發(fā)生變化，說明有機(jī)酸并沒有插層到層狀氫氧化物層間，樣品很好地保持了原有的結(jié)構(gòu)。并通過測定其活化指數(shù)的大小，分析樣品的親油疏水性，結(jié)果表明：表面改性時間為40分鐘、表面改性劑用量為層狀氫氧化物質(zhì)量