水滑石改性技术文摘yd1725
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一、高效阻燃类水滑石的研究
【作者】 周秀华；
【导师】 章文贡；
【作者基本信息】 福建师范大学， 高分子化学与物理， 2009， 硕士
【摘要】 本论文的研究工作主要分为两大部分:（1）一类高效、无毒、低烟、高性价比的不同阴离子混合插层水滑石阻燃剂的制备（2）阻燃剂样品与LDPE制备成复合材料,进行热分解、阻燃性能及力学性能测试。本研究基于水滑石的可插层性及层间阴离子的可调变性,分别在搅拌、超声波和微波辐射三种条件下将碳酸根、Y酸根、磷酸根、硅酸根、X酸根等不同酸根引入水滑石层间,得到一类不同酸根混合插层的新型锌镁铝LDHs（ZR-0、ZR-1、ZR-2...ZR-12）具有很好的协同阻燃、消烟效果。采用X-射线衍射、热分析、红外光谱等手段对ZR样品进行表征。将合成获得的水滑石用混合脂肪酸改性后与LDPE经过高搅混合、挤出造粒、注射成型制成复合材料,然后测试其阻燃性能、力学性能,观察复合材料燃烧后的SEM图。研究表明,在所试样品中,X酸根与碳酸根以1:1的克分子比混杂插层Zn-Mg-Al阻燃类水滑石（ZR-12）对LDPE的热氧分解有较好阻缓效果,热分解温度宽度达到337.24度;将X酸根与碳酸根以不同克分子比插层到水滑石层间,通过热分析表征发现ZR-12-A比ZR-12对LDPE具有更好的阻缓效果,其分解温度高达365.36度,将ZR-12与ZR-12-A、日本、韩国及国内共5种水滑石以及Al（OH）3、Mg（OH）2进行阻燃性能、力学性能及烟密度等测试的对比;发现ZR-12-A/LDPE比为40/60时,ZR-12-A/LDPE复合材料的氧指数（29%）比ZR-12/LDPE复合材料的氧指数（28%）略高;而ZR-12-A/LDPE复合材料的消烟效果（最大烟密度为16.44）却远不如ZR-12/LDPE复合材料（最大烟密度为0.24）,水平燃烧试验均通过FH-1级。发现ZR-12-A/LDPE复合材料的拉伸强度断裂伸长率和冲击强度均有所提高:从SEM图像上可以看出,ZR-12-A/LDPE燃烧后可观察到更为致密而结实的覆盖物,这与阻燃性能的结果是一致的,从而使该类水滑石单独作为一类高效阻燃消烟新型阻燃剂使用成为可能。 更多还原
【关键词】 类水滑石； 阻燃； 超声波； 微波； 氧指数； 烟密度；
二、基于类水滑石的环境友好阻燃剂的研究与应用
【作者】 朱玉刚；
【导师】 董延茂；
【作者基本信息】 苏州科技学院， 应用化学， 2012， 硕士
【摘要】 近年来，绿色阻燃剂及其阻燃技术已成为各界研究的重点。水滑石（LDH）及类水滑石（HTLc）作为一类典型的无机层状阴离子材料，具有吸附、阻燃、抑烟、填充等多种功能，应用广泛，具有广阔的市场和开发前景。为了改善水滑石与高分子材料的相容性，提高其阻燃抑烟效果，本论文对水滑石进行改性，主要研究工作如下：1.合成了4种插层水滑石阻燃剂：三聚氰胺甲醛树脂插层水滑石（LDHs-1），聚乙烯醇磷酸单酯插层水滑石（LDHs-2），硼酸三聚氰胺插层水滑石（LDHs-3）、乙二胺四亚甲基膦酸钠插层水滑石（LDHs-4）。用X-射线衍射仪（XRD）、红外（FT-IR）、扫描电镜（SEM-EDS）、差热分析天平（TG-DTA）等对产物进行了表征，通过正交实验和单因素分析等方法确定了最优合成条件。LDHs-2的最优合成条件为：聚乙烯醇磷酸单酯:水滑石=1:2(摩尔比)，反应时间为2h，反应温度为90℃。XRD、红外和扫描电镜的结果分析表明水滑石插层成功，并且根据TG-DTA分析结果可初步判定LDHs-2阻燃环氧树脂的性能最好。2.改性LDHs/环氧树脂（EP）复合材料的性能研究：通过氧指数法和拉伸试验测试改性LDHs/EP复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明：改性LDHs可提高EP的氧指数（OI）和力学性能。复合材料的OI随改性LDHs添加量的增大而增大，当添加量为20%时，复合材料的力学性能最好，且OI和力学性能均比市售LDH/EP复合材料的高。3.在分析热电厂氧化镁脱硫废渣组成、结构的基础上，用三聚氰胺甲醛树脂对废渣进行改性。改性废渣富含阻燃元素并与EP相容性较好，能提高EP的阻燃和力学性能，当改性废渣添加量为20%时，改性废渣/EP复合材料的OI达到24%。改性废渣与聚磷酸铵（APP）和磷酸三聚氰胺（MP）有良好的协效作用。当改性废渣与APP的比例为1:1，改性废渣+APP添加量为20%时，复合材料的OI值可达到34%；当改性废渣与MP的比例为1:1，改性废渣+MP添加量为20%时，复合材料的OI值可达到29%。这是因为在燃烧分解时，APP（MP）分解促进脱氢反应的进行，而废渣中的氧化镁和二氧化硅则起到炭层骨架作用并促进EP交联成更加坚固的炭层， APP（MP）和废渣中的氢氧化镁分解产生不可燃的气体，形成膨胀的炭层，起到一个很好的阻燃效果。 更多还原
【关键词】 水滑石； 改性； 阻燃； 氧化镁脱硫废渣； 环氧树脂；
附全文图片
- 全图展示
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水滑石结构图 |
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水滑石热分解示意图 |
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蒙脱土与水滑石结构示意图 |
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磷酸单酯聚乙烯醇的反应方程式Fig.2-2... |
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插层LDHs的EDS图 |
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插层LDHs的SEM图 |
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图3-1两种类型的环氧树脂/层状无机物纳... |
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插层LDHs的燃烧对比图 |
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硅藻外壳的扫描电镜图 |
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废渣的 XRD 图 |
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复合材料的燃烧对比图 |
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