超細球形氫氧化鎂的制備及其在高分子材料中的阻燃應用研究.pdf

1、具有特殊形貌（如片狀、纖維狀、球形等）的氫氧化鎂，與高分子材料具有良好相容性和分散性，提高高分子材料的阻燃性能，而不過于影響原材料的力學性能，所以制備特殊形貌的氫氧化鎂阻燃劑是當前研究氫氧化鎂阻燃劑的熱點之一。
　　氫氧化鎂采用傳統(tǒng)制備生產(chǎn)工藝流程復雜，生產(chǎn)設備投資過高，生產(chǎn)效率低，直接導致生產(chǎn)成本過高，且大多采用化學方法，對環(huán)境污染嚴重。而制備的產(chǎn)品表面極性較強，易于團聚形成締合體結(jié)構(gòu)，且其表面親水疏油，與高分子材料間相容性極差

2、而產(chǎn)生界面缺陷，導致原材料的力學性能惡化。針對目前在制備超細氫氧化鎂的繁雜工序和反應過程中常常出現(xiàn)的團聚和粒度分布不均勻等問題，以及對產(chǎn)品特殊形貌的要求。本文首先用兩種不同類型的改性劑（PEG、SDBS/明膠）通過一步沉淀法直接改性制備超細球形氫氧化鎂，采用單因素試驗確定工藝過程中的原料的初始濃度、反應溫度、反應時間、改性劑的量等因素。最后通過自制的改性氫氧化鎂和未改性的氫氧化鎂添加到PP進行阻燃性能和力學性能的測試，得出以下結(jié)論:

3、r>　　(1)以不同分子量的PEG為改性劑，通過收率確定以PEG6000為改性劑。以氨水為沉淀劑與硫酸鎂反應，采用一步法制備氫氧化鎂，通過單因素實驗分析法確定最佳反應條件(Mg2+濃度1.0mol/L，OH濃度8.0mol/L，水/乙醇比3∶1，PEG6000質(zhì)量分數(shù)3％，反應溫度60℃，反應時間40min)。產(chǎn)品平均粒徑約為4.5μm。
　　(2)以SDBS/明膠為復合改性劑，采用一步法制備氫氧化鎂，通過單因素實驗分析法確定最佳

4、反應條件(Mg2+濃度1.5mol/L，OH-濃度7.0mol/L，水/乙醇比5∶1，復合改性劑質(zhì)量分數(shù)1.5％，反應溫度70℃，反應時間40min)。產(chǎn)品平均粒徑約為2.5μm。
　　(3) FT-IR表征分析，表明兩種改性劑都對氫氧化鎂進行了表面改性;SEM表征分析，表明所制備的兩種氫氧化鎂的形貌都為球形，且其粒度分布均勻，分散性好，晶形好。
　　(4) Mg(OH)2阻燃劑的填充量對PP性能有著顯著的影響，隨著其填充量

5、的增加，復合材料的阻燃性能逐漸改善，但力學性能逐漸惡化。對于復合改性的氫氧化鎂而言，當其含量為50phr時，拉伸強度和斷裂伸長率較純PP分別降低24.0％和67.2％，沖擊強度提高51.5％，極限氧指數(shù)增加到27.6％;對于PEG6000改性的氫氧化鎂而言，當其含量為60phr時，拉伸強度和斷裂伸長率較純PP分別降低26.1％和72.6％，沖擊強度提高54.4％，極限氧指數(shù)增加到27.9％;當填充量增加到70phr，復合材料的力學性能進