基于苦鹵和赤泥構(gòu)筑水滑石及其在阻燃EVA復(fù)合材料的應(yīng)用研究.pdf

1、苦鹵和赤泥是工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)量較大的副產(chǎn)物，兩者的處置方式不當(dāng)，不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi)，更有可能引起極大的環(huán)境與安全風(fēng)險(xiǎn)。本文以苦鹵為原料，分別引入不同的三價(jià)金屬離子，采用共沉淀法制備出三種以苦鹵為基料的水滑石。在此基礎(chǔ)上，以赤泥代替引入的三價(jià)金屬離子，制備出一種以苦鹵和赤泥為基料的水滑石。用XRD、TGA及SEM等分析手段對(duì)這四種水滑石的結(jié)構(gòu)、熱分解性能和形貌進(jìn)行表征。將四種水滑石作為阻燃劑應(yīng)用到EVA樹(shù)脂中，制備出四種EVA/LDHs復(fù)合

2、材料，使用LOI、CCT、SDT、TG-IR等測(cè)試手段考察了復(fù)合材料的阻燃性能、抑煙性能及其熱穩(wěn)定性能，并初步分析探討了其阻燃機(jī)理。本研究取得的主要成果如下：
　　1、以苦鹵為原料成功制備出Mg/Al-LDHs，XRD、TGA及SEM測(cè)試顯示，Mg/Al-LDHs結(jié)構(gòu)完整、含水率高且形貌較好。將水滑石用作高分子材料EVA的阻燃劑，制備EVA/Mg/Al-LDHs復(fù)合材料，并對(duì)其阻燃、抑煙、熱穩(wěn)定性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的阻燃效果

3、明顯好于純EVA，其LOI（EVA3最高，為29.8％）及PHRR（EVA3最低，為222.65kW/m2）等指標(biāo)均優(yōu)于純EVA，且其抑煙性能和熱穩(wěn)定性能也有明顯提升。
　　2、以苦鹵為原料成功制備出Mg/Fe-LDHs，XRD及SEM測(cè)試顯示，在一定的濃度范圍內(nèi)，其水滑石結(jié)構(gòu)較完整、形貌較好。Mg/Fe-LDHs用作高分子材料EVA的阻燃劑時(shí)，能顯著提高 EVA材料的阻燃性能、抑煙性能和熱穩(wěn)定性能，其LOI最高為EVA4的27.

4、3%，EVA2的PHRR最低，為278.14kW/m2。Mg/Fe-LDHs阻燃效果不及Mg/Al-LDHs優(yōu)異，但抑煙效果優(yōu)于Mg/Al-LDHs。
　　3、以苦鹵為原料成功制備出Mg/Al/Fe-LDHs，XRD及SEM表征顯示其結(jié)構(gòu)較為完整、形貌較好。Mg/Al/Fe-LDHs用作阻燃劑時(shí)，LOI值最高達(dá)到25.3%（EVA3），PHRR最低達(dá)到287.21kW/m2（EVA3）。同時(shí)抑煙性能和熱穩(wěn)定性能也有明顯提升。三元水

5、滑石Mg/Al/Fe-LDHs的阻燃及抑煙性能均介于上述兩種水滑石之間。
　　4、以苦鹵和赤泥為原料，通過(guò)共沉淀的方法成功制備出Mg/Al/Fe類水滑石。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行XRD、TGA、SEM表征后發(fā)現(xiàn)，以苦鹵赤泥為基料合成的Mg/Al/Fe-LDHs具備水滑石的一般結(jié)構(gòu)，可以用作高聚物的阻燃劑。其對(duì)EVA材料的阻燃性能、抑煙性能及熱穩(wěn)定性能均有大幅度的提升。其中，LOI最高為28.3%（EVA3），PHRR最低為204.59kW/m