聚烯烴無(wú)鹵阻燃納米復(fù)合材料及其紫外光交聯(lián)研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識(shí)和火災(zāi)安全意識(shí)的日益增強(qiáng)，無(wú)鹵阻燃劑金屬氫氧化物，如氫氧化鎂(MH)，和磷氮類膨脹型阻燃劑正受到越來(lái)越多的重視。然而MH基無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的阻燃效率低、填充量大、抗熱變形能力差；膨脹型阻燃劑同樣存在抗熱變形能力差、燃燒時(shí)容易滴落、與鹵素阻燃劑相比較阻燃效率較低等缺點(diǎn)，這也嚴(yán)重影響了這兩類阻燃劑的應(yīng)用。因此如何提高M(jìn)H和磷氮類膨脹型阻燃聚烯烴材料的力學(xué)、阻燃、加工以及熱性能是目前亟待解決的難題。本文采用無(wú)機(jī)納米增效和紫外

2、光交聯(lián)方法來(lái)改善無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的結(jié)構(gòu)，以提高無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的性能來(lái)克服以上的缺點(diǎn)，并取得了一些重要的進(jìn)展，其主要的貢獻(xiàn)有：
　　 1.研究了層狀雙氫氧化物(LDH)與超細(xì)氫氧化鎂(HFMH)、微膠囊化紅磷(MRP)以及膨脹石墨(EG)在LDPE/EVA/LDH納米復(fù)合材料中的協(xié)同阻燃和力學(xué)增強(qiáng)作用。XRD(X射線衍射)和TEM(透射電鏡)測(cè)試表明LDH可以作為相容劑使體系中的HFMH分散的更為均勻。力學(xué)性能、阻燃性能和T

3、GA數(shù)據(jù)表明層離的LDH可以起到阻燃協(xié)效劑和納米增強(qiáng)劑的作用，提高材料的阻燃性能、力學(xué)強(qiáng)度和熱性能。
　　 2.利用離子交換法制得了磷酸根插層的LDH(也稱水滑石)，通過(guò)XRD、FTIR(傅立葉紅外光譜)、CCT(錐形量熱器)、TGA(熱重分析)、LOI(氧指數(shù))和UL-94(垂直燃燒)測(cè)試研究比較了磷酸根插層水滑石和碳酸根插層水滑石在EVA復(fù)合體系中的阻燃特性和熱降解行為。研究表明在相同的水滑石的添加量下，EVA/MgAl-P

4、O4復(fù)合材料比普通的EVA/MgAl-CO3具有更好的阻燃性能和熱性能。
　　 3.研究了MWNTs(多壁碳納米管)和MH在EVA/MH/MWNT納米復(fù)合材料中協(xié)同阻燃作用及其機(jī)理。CCT、LOI以及TGA測(cè)試表明，加入一定量的MWNTs可以提高EVA/MH材料的阻燃性能和熱性能。扭矩測(cè)試、形貌變化測(cè)試和炭層的SEM測(cè)試結(jié)果表明MWNTs在EVA基體中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高了材料熔融態(tài)時(shí)的粘度，同時(shí)在燃燒時(shí)覆蓋在了聚合物表面并幫助形成

5、更致密的炭層。
　　 4.通過(guò)FTIT,CCT，SEM，TGA，LOI和UL-94等測(cè)試研究了納米氣相二氧化硅與膨脹型阻燃劑NP在PP/NP體系中的協(xié)同阻燃作用。結(jié)果表明，適量的納米氣相二氧化硅可以提高材料的阻燃性能和熱穩(wěn)定性。主要是由于在PP/NP/SiO2體系中SiO2可以幫助形成了更為結(jié)實(shí)致密的炭層所致，但是過(guò)量的納米氣相二氧化硅則會(huì)破壞膨脹炭層使之無(wú)法起到有效的隔熱隔氧的作用，降低了材料的阻燃性。
　　 5.研究