LDH基阻燃抑煙劑的制備及在阻燃聚丙烯中的應用.pdf

1、本文以硝酸鋅、硝酸鋁、硝酸鈰等為原料，利用水熱法制備了鋅鋁鈰層狀雙金屬氫氧化物（N-LDH）。以較大層間距為標準，對 N-LDH的制備條件進行了探索。通過 XRD、FT-IR、SEM、TG等測試手段對 N-LDH的晶型、結構組成、形貌及熱性能等進行表征。結果表明，通過控制反應條件，可以制備出晶型單一、晶形較完整的N-LDH，層間距為0.90nm。
　　為了提高 N-LDH片層在高分子基體中的分散狀態(tài)，作者選擇Fc(COOH)2和S

2、DBS為有機化插層劑，對 N-LDH進行插層改性，制備出較大層間距的改性 LDH(F-LDH和S-LDH)，并對插層條件進行了研究。利用XRD、FT-IR、NMR、TG等分析方法對插層劑及產物結構和形貌進行分析表征。XRD測試結果表明，SDBS和Fc(COO-)2陰離子成功插入 LDH層間，且層間距分別由0.90nm增加到1.58nm和3.02nm，層間距分別增大了0.68nm和2.12nm，表明 Fc(COO-)2斜排于LDH層間，而

3、 SDBS陰離子垂直排列于LDH層間。TG結果表明改性后的F-LDH和S-LDH均具有較高的熱穩(wěn)定性，在800℃的殘?zhí)苛考s為50％。SEM測試結果顯示 F-LDH的形貌呈片層結構。
　　將 N-LDH、F-LDH及 S-LDH與 IFR(APP/PER，質量比為3:1)復配應用于阻燃聚丙烯(PP)中，制備出不同體系的聚丙烯復合材料，并選用XRD、POM、TG、拉伸、沖擊等測試方法對其結構和性能進行表征。XRD結果顯示三種 LDH均

4、以剝離狀態(tài)分散于基體中，并且LDH的加入不會改變 PP的晶型。TG數據表明 PP及 PP復合材料在氮氣和空氣下的熱降解過程有較大區(qū)別，在空氣中燃燒時，IFR/PP、IFR/PP、及 IFR/S-LDH/PP復合材料的起始分解溫度提高了約30℃。拉伸測試結果證明 LDH的加入會提高材料的力學性能。
　　通過 LOI、UL-94和CC等測試方法，對 PP/IFR/LDH復合材料的燃燒性能進行了測試 LO I和UL-94測試結果表明 L

5、D H與 IF R之間存在協(xié)同效應，S-LDH的加入可使 PP復合材料的LOI值達31.0，UL-94級別達 V-0級。CC數據顯示復合材料的最大熱釋放速率降低63.2%，通過分析其阻燃抑煙性能，詳細討論了 LDH與 IFR在PP中的協(xié)同阻燃機理。炭層的數碼照片表明 IFR形成的多孔蓬松炭層對PP基質的燃燒起到阻隔作用，進而達到阻燃抑煙作用。復合材料錐形量熱后殘?zhí)康奈⒂^形貌 SEM測試顯示：IFR/PP的殘?zhí)砍识嗫?、致密結構，而加入 L