NI-Mo-Mg-炭黑復(fù)合催化體系對(duì)聚丙烯的碳化性能及應(yīng)用.pdf

1、在高分子參與的化學(xué)反應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)高分子結(jié)構(gòu)裂解炭化近些年已引起了人們的高度重視。因?yàn)槭垢叻肿恿呀獬商靠捎行岣吒叻肿硬牧系淖枞夹阅?另外使高分子材料轉(zhuǎn)化為先進(jìn)碳納米材料可成為廢舊塑料合理回收的有效手段。本論文主要采取Ni-Mo-Mg三金屬催化劑與納米級(jí)炭黑復(fù)配的方法，研究復(fù)合催化劑對(duì)聚丙烯碳化性能。首先通過不同研究手段研究復(fù)合催化劑對(duì)聚丙烯的阻燃性能。同時(shí)通過改善裂解條件研究如何原位碳化聚丙烯合成碳納米管材料。
　　通過錐形量熱儀和

2、極限氧指數(shù)研究復(fù)合催化劑對(duì)聚丙烯的阻燃性能。發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ni-Mo-Mg催化劑和炭黑的添加量均為5wt％時(shí)，聚丙烯/Ni-Mo-Mg/炭黑復(fù)合材料的碳化性能和阻燃性能達(dá)到最佳，此時(shí)熱釋放速率峰值降到最低，氧指數(shù)達(dá)到26.1％。納米炭黑對(duì)聚丙烯碳化的進(jìn)一步促進(jìn)主要?dú)w因于與Ni-Mo-Mg催化劑的協(xié)同作用。在750℃和550℃不同溫度下裂解時(shí)，PP/5％Ni-Mo-Mg/5％炭黑復(fù)合材料的炭產(chǎn)率分別達(dá)到聚丙烯的56％和37.1％。通過掃描電子顯微

3、鏡、透射電子顯微鏡對(duì)炭結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)炭黑能夠交聯(lián)碳納米管形成整體碳層結(jié)構(gòu)。可能的機(jī)理為炭黑的無定形碳結(jié)構(gòu)可有效捕捉聚烯烴裂解時(shí)產(chǎn)生的自由基，促進(jìn)碳納米管生成的同時(shí)使碳納米管聚集在一起，形成具有完整致密的炭層。
　　另一方面，通過調(diào)整裂解條件研究Ni-Mo-Mg/炭黑復(fù)合催化劑催化碳化聚丙烯合成碳納米管。通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、熱重分析、紅外光譜和拉曼光譜對(duì)所得碳納米管進(jìn)行表征。結(jié)果證明:納米炭黑的加入不