復合LDHs型阻燃劑的制備及其在聚丙烯中的應用.pdf

1、論文采用共沉淀法制備了鎂鋁層狀雙羥基氫氧化物(MgAl-LDHs);以MgAl-LDHs為前驅(qū)體,加入少量聚磷酸銨(APP)制得 APP–LDHs,探討了不同質(zhì)量分數(shù)APP對LDHs晶體生長的影響;當APP在LDHs前驅(qū)漿液中添加量為0.8 wt％時,將APP2–LDHs與季戊四醇(PER)、硅烷偶聯(lián)劑KH-550進行球磨混合,制備插層包覆改性的LDHs(標記為PER–APP2–LDHs);將所制備的LDHs樣品添加到聚丙烯(PP)中,

2、制得阻燃劑/PP復合材料;通過X-射線衍射(XRD)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)和熱重分析(TG)等對樣品進行了表征;采用UL-94垂直燃燒測試、極限氧指數(shù)(LOI)測定及拉伸、彎曲和缺口沖擊實驗等方法研究了阻燃劑的添加對阻燃劑/PP復合材料的阻燃性能及力學性能的影響;同時,將所制備的樣品及多種無機物分別與十溴二苯乙烷(DBDPE)復配,研究協(xié)效劑與DBDPE阻燃復配體系對阻燃劑/PP阻燃復合材料阻燃性能和力

3、學性能的影響。
　　結(jié)果表明,層板結(jié)構(gòu)較規(guī)整的MgAl-LDHs合成工藝條件為:Mg2+與Al3+比例為3︰1,反應pH值為11,合成溫度為65℃;APP的加入,未顯著影響LDHs的層板生長,但其層板堆疊受到抑制;所制備的MgAl-LDHs為片狀,且PER–APP2–LDHs粉體形貌較為規(guī)整,顆粒粒徑為100~250 nm;PER–APP2–LDHs在較高溫度下的熱穩(wěn)定性顯著優(yōu)于MgAl-LDHs;當 PP中加入質(zhì)量分數(shù)為20%的

4、MgAl-LDHs、APP–LDHs及PER–APP2–LDHs時,可抑制PP燃燒時產(chǎn)生的熔滴,并促使LDHs/PP復合材料表面形成炭層,PER–APP2–LDHs/PP復合材料具有更好的阻燃性能及沖擊強度、彎曲強度等力學性能;PER–APP2–LDHs可使阻燃劑/PP復合材料達到UL-94垂直燃燒測試的V-1或V-0級別,同時,在相同的添加量下,比MgAl-LDHs更顯著地提升阻燃復合材料的LOI值;APP與DBDPE的復配效果相對較