硬硼鈣石-EVA復(fù)合材料的表征及性能研究.pdf

1、硬硼鈣石(2CaO·3B2O3·5H2O)是一種含水的鈣硼酸鹽礦物，在工業(yè)生產(chǎn)中主要用于制造硼酸和硼砂，高白度、高品質(zhì)、低砷含量的硬硼鈣石可用于制造無堿玻璃纖維、耐熱材料和阻燃材料。本文在前期的研究工作基礎(chǔ)之上，首先對含鐵量較高、白度較低的硬硼鈣石進行化學(xué)漂白;其次使用表面改性劑和偶聯(lián)劑對硬硼鈣石表面進行有機化修飾;最后加入多聚磷酸銨作為協(xié)同阻燃劑，進一步提高其復(fù)合材料的阻燃性能，降低無機粉體的添加量。具體內(nèi)容如下:
　　(1)以

2、草酸(C2H2O4)和檸檬酸(C6H8O7)作為浸提劑，采用有機酸浸提的方法對硬硼鈣石進行化學(xué)漂白，通過對產(chǎn)物白度分析和XRD分析，優(yōu)化漂白工藝條件。確定草酸濃度為0.4mol/L，浸提溫度為80℃，浸提時間90min，礦漿濃度為600g/L，白度由49.5％升高到60.3％，提高10％。
　　(2)在硬脂酸對硬硼鈣石表面改性基礎(chǔ)之上，再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑進一步進行表面改性，提高其與高聚物分子的相容性;對改性產(chǎn)物進行XR

3、D、FT-IR表征，懸浮性能、活化指數(shù)測試，偶聯(lián)劑添加量1％時活化指數(shù)分別達到98.86％和98.02％。將改性粉體與EVA基體共混，獲得硬硼鈣石/EVA復(fù)合材料。對其進行力學(xué)性能測試、氧指數(shù)、TG-DTG測試表明:1％NDZ-311、1％KH-570改性的硬硼鈣石與EVA以2∶3共混，混合后的復(fù)合材科平均拉伸強度分別為9.8MPa、8.65MPa，平均斷裂伸長率為696.5％、697.22％;氧指數(shù)分別為29.6％、30.5％;TG-

4、DTG分析結(jié)果表明，添加改性硬硼鈣石能夠使EVA基體殘留率提高到30％，最大失重速率降低，從而達到阻燃的作用。通過對比得出:價格低廉的硬硼鈣石在一定程度上可以替代硼酸鋅，達到阻燃的作用。
　　(3)為了進一步提高復(fù)合材料的阻燃性能，分步加入聚磷酸和月桂胺對硬硼鈣石進行表面包覆反應(yīng)合成有機無機復(fù)合阻燃劑，并進行XRD、FT-IR表征、懸浮性能和活化指數(shù)測試。復(fù)合阻燃劑產(chǎn)品活化指數(shù)達到80％以上。將這種復(fù)合阻燃劑與EVA共混，考察多聚