基于類水滑石的復合型阻燃劑的合成及其熱性能研究.pdf

1、阻燃劑是用于合成高分子材料的重要加工助劑之一，目前已大量應用于人們的日常生活和現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的諸多領域。鹵系阻燃劑是當前產(chǎn)量最高使用量最大的阻燃劑之一，但是由于其在燃燒過程中釋放有毒酸性氣體，對環(huán)境造成污染，其應用受到了限制。因此開發(fā)低毒化、無鹵化、復合化的阻燃劑已經(jīng)成為未來阻燃劑發(fā)展的必然趨勢。目前類水滑石作為阻燃劑的研究引起了人們的廣泛關注。
　　類水滑石是一類層狀結構無機金屬化合物，其層板金屬陽離子和層間陰離子具有可調變性，

2、使其作為無機功能材料在催化、離子交換、吸附、醫(yī)藥、阻燃等領域都得到了廣泛的應用。作為阻燃劑，類水滑石具有一定的熱穩(wěn)定性，對環(huán)境無污染，可以吸附酸性有毒氣體等優(yōu)點。本研究以類水滑石為基體，制備了類水滑石的復合型阻燃劑，并對其熱性能進行了測試。主要工作如下:
　　(1)通過離子交換的方法，將三聚氰胺甲醛樹脂處理過的多磷酸銨插入類水滑石層間，制備了核-殼結構磷氮化合物改性的類水滑石。其中核材料為多磷酸銨，殼材料為三聚氰胺甲醛樹脂，外部接

3、枝4，4'-二羧基二苯醚。紅外表征(FTIR)與熱重分析(TGA)表明目標產(chǎn)物已成功制備。以韓國進口的均聚聚丙烯為基體，添加質量分數(shù)為15％的該類水滑石阻燃劑，并進行了極限氧指數(shù)(LOI)和垂直燃燒(UL-94)測試。測試結果為:極限氧指數(shù)均在30以上，垂直燃燒等級均為Ⅴ-0級。該類水滑石阻燃劑有效的將膨脹型磷氮阻燃劑與無機類水滑石結合到一起，通過兩者的協(xié)同效應能起到更加優(yōu)異的阻燃性能，同時提高了類水滑石與高分子材料的相容性。
　

4、　(2)首先，利用甲酰胺將類水滑石進行剝離。然后將酸化后的多壁碳納米管依次與三聚氰胺，4，4'-二羧基二苯醚(DPE)共價鍵結合，制備出功能化碳納米管。4，4'-二羧基二苯醚在本實驗中作為一個橋連劑。將氫氧化鈉處理后的功能化碳納米管與等質量濃度的剝層類水滑石溶液混合，常溫下靜置三天，得到功能化碳納米管剝層類水滑石雜交復合物。并利用X射線衍射(XRD)、紅外表征(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)、熱重分析(TGA)對功能化碳納米管剝層