聚烯烴無鹵阻燃納米復合材料及其紫外光交聯研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識和火災安全意識的日益增強，無鹵阻燃劑金屬氫氧化物，如氫氧化鎂(MH)，和磷氮類膨脹型阻燃劑正受到越來越多的重視。然而MH基無鹵阻燃聚烯烴材料的阻燃效率低、填充量大、抗熱變形能力差；膨脹型阻燃劑同樣存在抗熱變形能力差、燃燒時容易滴落、與鹵素阻燃劑相比較阻燃效率較低等缺點，這也嚴重影響了這兩類阻燃劑的應用。因此如何提高MH和磷氮類膨脹型阻燃聚烯烴材料的力學、阻燃、加工以及熱性能是目前亟待解決的難題。本文采用無機納米增效和紫外

2、光交聯方法來改善無鹵阻燃聚烯烴材料的結構，以提高無鹵阻燃聚烯烴材料的性能來克服以上的缺點，并取得了一些重要的進展，其主要的貢獻有：
　　 1.研究了層狀雙氫氧化物(LDH)與超細氫氧化鎂(HFMH)、微膠囊化紅磷(MRP)以及膨脹石墨(EG)在LDPE/EVA/LDH納米復合材料中的協同阻燃和力學增強作用。XRD(X射線衍射)和TEM(透射電鏡)測試表明LDH可以作為相容劑使體系中的HFMH分散的更為均勻。力學性能、阻燃性能和T

3、GA數據表明層離的LDH可以起到阻燃協效劑和納米增強劑的作用，提高材料的阻燃性能、力學強度和熱性能。
　　 2.利用離子交換法制得了磷酸根插層的LDH(也稱水滑石)，通過XRD、FTIR(傅立葉紅外光譜)、CCT(錐形量熱器)、TGA(熱重分析)、LOI(氧指數)和UL-94(垂直燃燒)測試研究比較了磷酸根插層水滑石和碳酸根插層水滑石在EVA復合體系中的阻燃特性和熱降解行為。研究表明在相同的水滑石的添加量下，EVA/MgAl-P

4、O4復合材料比普通的EVA/MgAl-CO3具有更好的阻燃性能和熱性能。
　　 3.研究了MWNTs(多壁碳納米管)和MH在EVA/MH/MWNT納米復合材料中協同阻燃作用及其機理。CCT、LOI以及TGA測試表明，加入一定量的MWNTs可以提高EVA/MH材料的阻燃性能和熱性能。扭矩測試、形貌變化測試和炭層的SEM測試結果表明MWNTs在EVA基體中形成網絡結構提高了材料熔融態(tài)時的粘度，同時在燃燒時覆蓋在了聚合物表面并幫助形成

5、更致密的炭層。
　　 4.通過FTIT,CCT，SEM，TGA，LOI和UL-94等測試研究了納米氣相二氧化硅與膨脹型阻燃劑NP在PP/NP體系中的協同阻燃作用。結果表明，適量的納米氣相二氧化硅可以提高材料的阻燃性能和熱穩(wěn)定性。主要是由于在PP/NP/SiO2體系中SiO2可以幫助形成了更為結實致密的炭層所致，但是過量的納米氣相二氧化硅則會破壞膨脹炭層使之無法起到有效的隔熱隔氧的作用，降低了材料的阻燃性。
　　 5.研究