液相沉淀法制備鎂鋁水滑石阻燃劑及其阻燃性能的研究.pdf

1、鎂鋁水滑石是無機阻燃劑中的新品種,具有良好的阻燃性能,并兼有無鹵、無毒、不揮發(fā)、穩(wěn)定性好、符合環(huán)保要求等優(yōu)點。本課題以制備結(jié)晶性好、晶粒規(guī)整、粒徑均勻的鎂鋁水滑石粉體為目標,采用液相共沉淀法制備鎂鋁水滑石,進而較為系統(tǒng)地討論了離子濃度(OH-濃度、CO32-濃度和反應(yīng)物的整體濃度)、反應(yīng)溫度、烘干時間這三個因素對鎂鋁水滑石制備的影響。得出以下結(jié)論：①液相共沉淀法制備的鎂鋁水滑石晶粒形狀呈六角形,且隨著OH-離子濃度的增大趨于增大,晶粒更

2、加規(guī)整。②適當提高Na2CO3的濃度,可以提高鎂鋁水滑石結(jié)晶性和產(chǎn)率。鎂鋁水滑石的平均粒徑也隨Na2CO3濃度的增大逐漸增大。⑨反應(yīng)物總體濃度增加,可以制備高純度的鎂鋁水滑石,其產(chǎn)量隨著整體濃度的加倍,基本也成倍數(shù)增長。④反應(yīng)溫度大于60℃可制備出晶粒較規(guī)整,結(jié)晶性較好的鎂鋁水滑石。⑤從鎂鋁水滑石的差熱和熱重分析結(jié)果可以看出,在DTA-TG曲線上有兩個峰,第一個吸熱峰出現(xiàn)在230℃左右,對應(yīng)于鎂鋁水滑石的第一次熱分解,釋放出中間層中的四

3、個結(jié)晶水,伴隨有16％的重量損失；第二個吸熱峰出現(xiàn)在400℃左右,對應(yīng)于鎂鋁水滑石的第二次熱分解,伴隨有28％的重量損失。對應(yīng)于中間層中的CO32-以CO2形式逸出,同時也釋放出基本層中的結(jié)構(gòu)水,最終殘留MgO和A12O3。 采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對鎂鋁水滑石進行表面改性,得出當其用量為5％時對鎂鋁水滑石改性效果最好。將改性后的鎂鋁水滑石填充到軟質(zhì)聚氨酯中制備出鎂鋁水滑石阻燃的軟質(zhì)聚氨酯復(fù)合體系(Mg-Al LDH/PU),通

4、過氧指數(shù)測試表明,軟質(zhì)聚氨酯氧指數(shù)隨著鎂鋁水滑石添加量的增加而增加。添加同等質(zhì)量的氫氧化鋁(ATH)和鎂鋁水滑石(Mg-Al LDH)時,鎂鋁水滑石阻燃軟質(zhì)聚氨酯復(fù)合體系(Mg-Al LDH/PU)的阻燃效果明顯優(yōu)于氫氧化鋁阻燃軟質(zhì)聚氨酯復(fù)合體系(ATH/PU)的阻燃效果。 采用鎂鋁水滑石原液(洗滌、過濾后的懸濁液)浸漬尼龍66纖維,將鎂鋁水滑石反應(yīng)原液浸漬的尼龍66纖維在100℃烘干,鎂鋁水滑石結(jié)晶在纖維上,通過測定鎂鋁水滑石