改性水滑石對聚丙烯阻燃和力學性能的影響
摘要:以硝酸鎂和硝酸鋁為原料,采用共沉淀法制備了Mg/Al-CO3-LDHs前體,然后通過陰離子交換法制備了衣康酸插層、鈦酸酯偶聯劑NDZ-201附著的復合改性水滑石(ITA-LDHs)。通過熔融共混法制備了阻燃性能和力學性能較好的ITA-LDHs改性的聚丙烯(PP)復合材料。通過FTIR、XRD、TGA和SEM對ITA-LDHs進行了表征。結果表明:衣康酸已經插入到水滑石層間,鈦酸酯偶聯劑已經附著在水滑石表面。對復合材料的極限氧指數(LOI)、垂直燃燒實驗(UL-94)、熱重曲線、熱釋放速率(HRR)、總熱釋放速率(THR)和質量損失率進行了測定,結果表明:隨著水滑石添加量的增多,無論是未改性還是改性的水滑石都能對PP起到阻燃效果,且改性后的水滑石(LDHs)的LOI值、抗熔滴時間、熱穩定性、成炭率均顯著提高。當水滑石的添加量為30%(以聚丙烯的質量為基準,下同)時,ITA-LDHs改性PP的LOI達到27.5%,明顯優于添加未改性LDHs PP的25.5%;UL-94等級達到V0級,優于未改性LDHs的V1級;通過測試材料的彎曲強度和拉伸強度可知,與未改性的水滑石相比,改性后的水滑石力學性能明顯改善。
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