基于類水滑石的環(huán)境友好阻燃劑的研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來,綠色阻燃劑及其阻燃技術(shù)已成為各界研究的重點。水滑石(LDH)及類水滑石(HTLc)作為一類典型的無機層狀陰離子材料,具有吸附、阻燃、抑煙、填充等多種功能,應(yīng)用廣泛,具有廣闊的市場和開發(fā)前景。為了改善水滑石與高分子材料的相容性,提高其阻燃抑煙效果,本論文對水滑石進行改性,主要研究工作如下:
　　1.合成了4種插層水滑石阻燃劑:三聚氰胺甲醛樹脂插層水滑石(LDHs-1),聚乙烯醇磷酸單酯插層水滑石(LDHs-2),硼酸三聚氰胺

2、插層水滑石(LDHs-3)、乙二胺四亞甲基膦酸鈉插層水滑石(LDHs-4)。用X-射線衍射儀(XRD)、紅外(FT-IR)、掃描電鏡(SEM-EDS)、差熱分析天平(TG-DTA)等對產(chǎn)物進行了表征,通過正交實驗和單因素分析等方法確定了最優(yōu)合成條件。LDHs-2的最優(yōu)合成條件為:聚乙烯醇磷酸單酯:水滑石=1:2(摩爾比),反應(yīng)時間為2h,反應(yīng)溫度為90℃。XRD、紅外和掃描電鏡的結(jié)果分析表明水滑石插層成功,并且根據(jù)TG-DTA分析結(jié)果可

3、初步判定LDHs-2阻燃環(huán)氧樹脂的性能最好。
　　2.改性LDHs/環(huán)氧樹脂(EP)復(fù)合材料的性能研究:通過氧指數(shù)法和拉伸試驗測試改性LDHs/EP復(fù)合材料的阻燃性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明:改性LDHs可提高EP的氧指數(shù)(OI)和力學(xué)性能。復(fù)合材料的OI隨改性LDHs添加量的增大而增大,當(dāng)添加量為20％時,復(fù)合材料的力學(xué)性能最好,且OI和力學(xué)性能均比市售LDH/EP復(fù)合材料的高。
　　3.在分析熱電廠氧化鎂脫硫廢渣組成、結(jié)構(gòu)的

4、基礎(chǔ)上,用三聚氰胺甲醛樹脂對廢渣進行改性。改性廢渣富含阻燃元素并與EP相容性較好,能提高EP的阻燃和力學(xué)性能,當(dāng)改性廢渣添加量為20%時,改性廢渣/EP復(fù)合材料的OI達到24%。改性廢渣與聚磷酸銨(APP)和磷酸三聚氰胺(MP)有良好的協(xié)效作用。當(dāng)改性廢渣與APP的比例為1:1,改性廢渣+APP添加量為20%時,復(fù)合材料的OI值可達到34%;當(dāng)改性廢渣與MP的比例為1:1,改性廢渣+MP添加量為20%時,復(fù)合材料的OI值可達到29%。這