基于類水滑石的復(fù)合型阻燃劑的合成及其熱性能研究.pdf

1、阻燃劑是用于合成高分子材料的重要加工助劑之一，目前已大量應(yīng)用于人們的日常生活和現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。鹵系阻燃劑是當(dāng)前產(chǎn)量最高使用量最大的阻燃劑之一，但是由于其在燃燒過程中釋放有毒酸性氣體，對(duì)環(huán)境造成污染，其應(yīng)用受到了限制。因此開發(fā)低毒化、無(wú)鹵化、復(fù)合化的阻燃劑已經(jīng)成為未來阻燃劑發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前類水滑石作為阻燃劑的研究引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　類水滑石是一類層狀結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)金屬化合物，其層板金屬陽(yáng)離子和層間陰離子具有可調(diào)變性，

2、使其作為無(wú)機(jī)功能材料在催化、離子交換、吸附、醫(yī)藥、阻燃等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。作為阻燃劑，類水滑石具有一定的熱穩(wěn)定性，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可以吸附酸性有毒氣體等優(yōu)點(diǎn)。本研究以類水滑石為基體，制備了類水滑石的復(fù)合型阻燃劑，并對(duì)其熱性能進(jìn)行了測(cè)試。主要工作如下:
　　(1)通過離子交換的方法，將三聚氰胺甲醛樹脂處理過的多磷酸銨插入類水滑石層間，制備了核-殼結(jié)構(gòu)磷氮化合物改性的類水滑石。其中核材料為多磷酸銨，殼材料為三聚氰胺甲醛樹脂，外部接

3、枝4，4'-二羧基二苯醚。紅外表征(FTIR)與熱重分析(TGA)表明目標(biāo)產(chǎn)物已成功制備。以韓國(guó)進(jìn)口的均聚聚丙烯為基體，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的該類水滑石阻燃劑，并進(jìn)行了極限氧指數(shù)(LOI)和垂直燃燒(UL-94)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果為:極限氧指數(shù)均在30以上，垂直燃燒等級(jí)均為Ⅴ-0級(jí)。該類水滑石阻燃劑有效的將膨脹型磷氮阻燃劑與無(wú)機(jī)類水滑石結(jié)合到一起，通過兩者的協(xié)同效應(yīng)能起到更加優(yōu)異的阻燃性能，同時(shí)提高了類水滑石與高分子材料的相容性。
　

4、　(2)首先，利用甲酰胺將類水滑石進(jìn)行剝離。然后將酸化后的多壁碳納米管依次與三聚氰胺，4，4'-二羧基二苯醚(DPE)共價(jià)鍵結(jié)合，制備出功能化碳納米管。4，4'-二羧基二苯醚在本實(shí)驗(yàn)中作為一個(gè)橋連劑。將氫氧化鈉處理后的功能化碳納米管與等質(zhì)量濃度的剝層類水滑石溶液混合，常溫下靜置三天，得到功能化碳納米管剝層類水滑石雜交復(fù)合物。并利用X射線衍射(XRD)、紅外表征(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)、熱重分析(TGA)對(duì)功能化碳納米管剝層