水鎂石基結(jié)構(gòu)增效型阻燃劑的制備和應(yīng)用研究.pdf

1、在阻燃劑無鹵化的進(jìn)程中，水鎂石/氫氧化鎂阻燃劑因其原料豐富、無毒、抑煙等優(yōu)點(diǎn)而備受重視。然而由于其存在阻燃效率低、所需填充量大，導(dǎo)致高分子復(fù)合材料力學(xué)性能惡化等問題，限制了其應(yīng)用范圍。針對(duì)以上問題，本論文以微米級(jí)水鎂石為原料，在低成本納米化基礎(chǔ)上，從阻燃機(jī)理角度出發(fā)，提出了用“結(jié)構(gòu)增效”解決阻燃效率低和填充量大等問題的新思路，設(shè)計(jì)合成出一系列以水鎂石為核，以不同協(xié)效組分為殼的“結(jié)構(gòu)增效”型核殼結(jié)構(gòu)一體化阻燃劑，并對(duì)其性能和增效機(jī)理進(jìn)行了

2、深入的研究，主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)水鎂石阻燃劑誘導(dǎo)轉(zhuǎn)晶納米化及應(yīng)用性能研究。采用水熱法制備了氫氧化鎂納米針和納米片;考察了水鎂石、氫氧化鎂納米針和納米片應(yīng)用到乙烯-醋酸乙烯酯嵌段共聚物(EVA)中的復(fù)合材料的力學(xué)和阻燃性能，結(jié)果表明，納米化能顯著提升復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度，但對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率影響不大，復(fù)合材料的極限氧指數(shù)也有較大提高，但仍需要60wt％的填充量才能達(dá)到UL94級(jí)別，成炭性能較差是其阻燃效率低的根本原因。
　　

3、(2)硅鎂協(xié)同增效型阻燃劑的合成及應(yīng)用性能研究。采用溶膠凝膠法包覆水鎂石制備了核殼結(jié)構(gòu)的水鎂石@SiO2復(fù)合阻燃劑;考察了水鎂石、物理混合的水鎂石和SiO2、水鎂石@SiO2復(fù)合阻燃劑應(yīng)用到EVA塑料中的復(fù)合材料的力學(xué)和阻燃性能，結(jié)果表明，水鎂石@SiO2復(fù)合結(jié)構(gòu)能在一定程度上提升復(fù)合材料的力學(xué)性能，同時(shí)強(qiáng)化成炭，提高復(fù)合材料的阻燃性能，在50wt％填充量時(shí)就能滿足材料應(yīng)用性能要求。
　　(3)多級(jí)結(jié)構(gòu)鋅鎂協(xié)同增效型阻燃劑的合成及

4、應(yīng)用性能研究。采用逐步沉積法制備了具有表面納米多級(jí)結(jié)構(gòu)的水鎂石@Zn6O(OH)(BO3)3復(fù)合阻燃劑;考察了水鎂石、物理混合的水鎂石和Zn6O(OH)(BO3)3、水鎂石@Zn6O(OH)(BO3)3復(fù)合阻燃劑應(yīng)用到EVA塑料中的復(fù)合材料的力學(xué)和阻燃性能，結(jié)果表明，表面納米多級(jí)結(jié)構(gòu)能增強(qiáng)阻燃劑粒子與EVA基體的相互作用，從而顯著提升復(fù)合材料的力學(xué)和阻燃性能，在45wt％填充量時(shí)就能滿足材料應(yīng)用性能要求。
　　(4)界面性能可控的