鉬酸鹽-雙氫氧化物雜化材料的制備及其阻燃聚丙烯的研究.pdf

1、無機阻燃劑在聚合物/無機物納米復(fù)合材料中除了具有阻燃效果以外，還能夠抑煙，賦予材料低毒性與低腐蝕性，因而得到廣泛的應(yīng)用。本文以結(jié)合兩種無機阻燃劑（過渡金屬化合物與層狀雙氫氧化物）對聚合物阻燃抑煙作用為目的:首先，制備了幾種鉬酸鹽化合物，以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)為基體對比研究它們的阻燃、抑煙作用;然后，采用一種新方法制備了層狀雙氫氧化物并且研究其對PP樹脂的阻燃作用;最后，通過水熱法合成了鉬酸銅-雙氫氧化物的雜化物，通過一系列實

2、驗研究了雜化物相比于單一組分對聚合物阻燃抑煙作用的增強效果。相關(guān)研究內(nèi)容如下:
　　1.通過水熱法合成了結(jié)晶性良好、形貌統(tǒng)一的鉬酸鹽化合物，采用母粒熔融共混的方法將它們分別引入到ABS樹脂中。通過對復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性能以及阻燃性能的研究，發(fā)現(xiàn)鉬酸鹽納米棒在基體中分散良好，并且與基體間的相容性好，能夠降低ABS的初始分解溫度，提高殘?zhí)苛浚夷軌蝻@著降低ABS的熱釋放速率以及總熱釋放量。此外，鉬酸鹽除了可以降低ABS的熱釋

3、放速率以及總熱釋放量，而且能夠降低基體燃燒時的煙氣釋放量，這與鉬酸鹽促進ABS降解，提高殘?zhí)苛坑嘘P(guān)，炭渣能夠有效隔絕熱與煙氣的釋放。測試結(jié)果表明，三種鉬酸鹽中，鉬酸銅的阻燃、抑煙效果最好，所以在后面章節(jié)中，我們采用鉬酸銅作為雜化材料組分之一。
　　2.用乙醇作為溶劑制備鋅鋁層狀雙氫氧化物，然后再通過高溫、離心處理，使得片層間的乙醇分子在揮發(fā)的過程中撐開片層，以達到剝離的效果。XRD、TEM測試結(jié)果表明采用上述方法可以制備剝離的雙氫

4、氧化物，再通過母粒熔融的方法將其引入到PP基體里面，SEM表明剝離的雙氫氧化物在PP基體中分散良好，并能夠顯著提高PP的熱穩(wěn)定性能以及初始分解溫度（提高50度以上），而且力學(xué)方面測試表明其儲能模量以及斷裂伸長率均有所提高，錐形量熱結(jié)果顯示熱釋放量與總熱釋放量都有所降低，但降低程度不如傳統(tǒng)的改性雙氫氧化物明顯。實驗結(jié)果表明，采用乙醇作為溶劑制備剝離的雙氫氧化物是可行的，但是實驗條件需要進一步優(yōu)化才能得到更為高效的雙氫氧化物阻燃劑。

5、　　3.綜合前面兩部分工作，通過離子交換-共沉淀法制備了鉬酸鹽-雙氫氧化物雜化材料，然后使用母粒法制備了雜化材料/PP樹脂的納米復(fù)合物。采用XRD、TEM、SEM表征了鉬酸鹽-雙氫氧化物雜化材料以及雜化材料/PP納米復(fù)合物，測試結(jié)果表明成功合成了雜化材料，而且雜化物在PP基體中分散良好。然后通過一系列測試來對比研究雜化材料與單一組分材料對PP的熱穩(wěn)定性能以及阻燃性能的增強作用。結(jié)果表明雜化材料能夠更好地提高聚合物的熱穩(wěn)定性能，更加顯著地