氫氧化鋁微膠囊的制備及在WPC中的應(yīng)用研究.pdf

1、氫氧化鋁(ATH)具有不吸潮、抑煙、無(wú)毒、環(huán)保等特性，可代替鹵素阻燃劑作為復(fù)合材料的阻燃添加劑。但是由于ATH存在著阻燃效率低、與聚合物的相容性差、對(duì)材料的力學(xué)性能影響大等問(wèn)題，因此，必須對(duì)ATH進(jìn)行改性處理。本論文在已有文獻(xiàn)報(bào)道的基礎(chǔ)上，采用微膠囊法分別對(duì)ATH及其與聚磷酸銨(APP)的協(xié)效復(fù)配物進(jìn)行包覆改性，并探討了ATH微膠囊改性前后對(duì)木塑復(fù)合材料（WPC）性能的影響。
　　以三聚氰胺和甲醛為原料，采用響應(yīng)面法分析了預(yù)聚溫度

2、(X1)、時(shí)間(X2)、pH值(X3)及其交互作用對(duì)三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)預(yù)聚體黏度的影響，得到的模型方程為Y=0.71+0.00575X1+0.017X2-0.035X3+0.0065X1X2-0.01X1X3-0.016X2X3-0.031X12+0.018X22-0.0017 X32，方差檢驗(yàn)表明預(yù)聚時(shí)間、pH值及二者的交互作用對(duì)預(yù)聚體黏度影響極顯著，溫度及其與pH值的交互作用的影響顯著。在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化得出在縮聚

3、溫度70℃，時(shí)間60min，轉(zhuǎn)速1200rpm，芯壁比1.0和pH值為5.0時(shí)制得的氫氧化鋁微膠囊(MATH)粒徑較小、形貌較好。通過(guò)紅外光譜(FTIR)、X射線衍射(XRD)、環(huán)境掃描電鏡(ESEM)等手段對(duì)微膠囊的結(jié)構(gòu)、表面形貌進(jìn)行表征，結(jié)果表明：MATH的FTIR譜圖中出現(xiàn)了ATH及MF的特征吸收峰，XRD晶體衍射峰強(qiáng)度也較ATH有所下降，說(shuō)明ATH已被MF包覆，該結(jié)果可從ESEM圖中得到證實(shí)。
　　為了克服單一阻燃劑阻燃效

4、率不高的缺點(diǎn)，論文采用 ATH與APP的協(xié)效復(fù)配物(ATH/APP)為囊心、以MF樹(shù)脂為囊材分別對(duì)不同比例的復(fù)配物進(jìn)行微膠囊包覆，并通過(guò)FTIR、XRD、ESEM、TG/DTG進(jìn)行表征。結(jié)果顯示：FTIR譜圖中出現(xiàn)了ATH、APP及MF的特征吸收峰以及微膠囊XRD結(jié)晶衍射峰強(qiáng)度的下降均說(shuō)明(ATH/APP)已被MF包覆，該結(jié)果可從ESEM圖中得到證實(shí)；TG/DTG分析表明，ATH與APP不同配比復(fù)配后的微膠囊的熱分解性質(zhì)變化不明顯，但7

5、00℃殘?zhí)柯事缘陀贛ATH。
　　將ATH、MATH及M(ATH/APP=1:1)分別添加到杉木木粉與HDPE的混合物中制備阻燃木塑復(fù)合材料，探討了不同添加量對(duì)復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明：WPC的拉伸強(qiáng)度隨ATH添加量的增加而降低，隨MATH、M(ATH/APP=1:1)添加量的增加均呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)兩者的添加量為20％時(shí)，拉伸強(qiáng)度最大，分別較ATH阻燃的WPC增大了7.87%和6.91%；WPC的彎曲強(qiáng)度隨ATH添加量

6、的增加而增大，兩種微膠囊阻燃的WPC最大彎曲強(qiáng)度分別出現(xiàn)在20%和30%添加量時(shí)，同比ATH阻燃的WPC增大了11.33%和14.74%，而沖擊強(qiáng)度均隨阻燃劑添加量的增加而下降；ATH微膠囊化后，與HDPE基體的相容性有較明顯的改善，但M(ATH/APP)與HDPE基體的相容性較MATH略差；3種阻燃WPC的氧指數(shù)均隨阻燃劑添加量的增加而增大，相同添加量下，以M(ATH/APP)阻燃WPC的氧指數(shù)最高，且M(ATH/APP)阻燃WPC的