超細(xì)球形氫氧化鎂的制備及其在高分子材料中的阻燃應(yīng)用研究.pdf

1、具有特殊形貌（如片狀、纖維狀、球形等）的氫氧化鎂，與高分子材料具有良好相容性和分散性，提高高分子材料的阻燃性能，而不過(guò)于影響原材料的力學(xué)性能，所以制備特殊形貌的氫氧化鎂阻燃劑是當(dāng)前研究氫氧化鎂阻燃劑的熱點(diǎn)之一。
　　氫氧化鎂采用傳統(tǒng)制備生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備投資過(guò)高，生產(chǎn)效率低，直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高，且大多采用化學(xué)方法，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。而制備的產(chǎn)品表面極性較強(qiáng)，易于團(tuán)聚形成締合體結(jié)構(gòu)，且其表面親水疏油，與高分子材料間相容性極差

2、而產(chǎn)生界面缺陷，導(dǎo)致原材料的力學(xué)性能惡化。針對(duì)目前在制備超細(xì)氫氧化鎂的繁雜工序和反應(yīng)過(guò)程中常常出現(xiàn)的團(tuán)聚和粒度分布不均勻等問(wèn)題，以及對(duì)產(chǎn)品特殊形貌的要求。本文首先用兩種不同類(lèi)型的改性劑（PEG、SDBS/明膠）通過(guò)一步沉淀法直接改性制備超細(xì)球形氫氧化鎂，采用單因素試驗(yàn)確定工藝過(guò)程中的原料的初始濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、改性劑的量等因素。最后通過(guò)自制的改性氫氧化鎂和未改性的氫氧化鎂添加到PP進(jìn)行阻燃性能和力學(xué)性能的測(cè)試，得出以下結(jié)論:

3、r>　　(1)以不同分子量的PEG為改性劑，通過(guò)收率確定以PEG6000為改性劑。以氨水為沉淀劑與硫酸鎂反應(yīng)，采用一步法制備氫氧化鎂，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)分析法確定最佳反應(yīng)條件(Mg2+濃度1.0mol/L，OH濃度8.0mol/L，水/乙醇比3∶1，PEG6000質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間40min)。產(chǎn)品平均粒徑約為4.5μm。
　　(2)以SDBS/明膠為復(fù)合改性劑，采用一步法制備氫氧化鎂，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)分析法確定最佳

4、反應(yīng)條件(Mg2+濃度1.5mol/L，OH-濃度7.0mol/L，水/乙醇比5∶1，復(fù)合改性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5％，反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時(shí)間40min)。產(chǎn)品平均粒徑約為2.5μm。
　　(3) FT-IR表征分析，表明兩種改性劑都對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行了表面改性;SEM表征分析，表明所制備的兩種氫氧化鎂的形貌都為球形，且其粒度分布均勻，分散性好，晶形好。
　　(4) Mg(OH)2阻燃劑的填充量對(duì)PP性能有著顯著的影響，隨著其填充量

5、的增加，復(fù)合材料的阻燃性能逐漸改善，但力學(xué)性能逐漸惡化。對(duì)于復(fù)合改性的氫氧化鎂而言，當(dāng)其含量為50phr時(shí)，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率較純PP分別降低24.0％和67.2％，沖擊強(qiáng)度提高51.5％，極限氧指數(shù)增加到27.6％;對(duì)于PEG6000改性的氫氧化鎂而言，當(dāng)其含量為60phr時(shí)，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率較純PP分別降低26.1％和72.6％，沖擊強(qiáng)度提高54.4％，極限氧指數(shù)增加到27.9％;當(dāng)填充量增加到70phr，復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)