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改性水滑石對聚丙烯阻燃和力學(xué)性能的影響

王松林; 董合賀; 邢仁衛(wèi); 崔魯青; 王飛; 楊旭旭 青島科技大學(xué)海洋科學(xué)與生物工程學(xué)院; 山東青島266000; 齊魯工業(yè)大學(xué)制漿造紙科學(xué)與技術(shù)教育部/山東省重點(diǎn)實(shí)驗室; 山東濟(jì)南250353; 濰坊科技學(xué)院山東半島鹵水資源高值化綠色化綜合利用工程技術(shù)研發(fā)中心; 山東壽光262700

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(lián)劑NDZ-201附著的復(fù)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(xué)性能較好的ITA-LDHs改性的聚丙烯(PP)復(fù)合材料。通過FTIR、XRD、TGA和SEM對ITA-LDHs進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:衣康酸已經(jīng)插入到水滑石層間,鈦酸酯偶聯(lián)劑已經(jīng)附著在水滑石表面。對復(fù)合材料的極限氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒實(shí)驗(UL-94)、熱重曲線、熱釋放速率(HRR)、總熱釋放速率(THR)和質(zhì)量損失率進(jìn)行了測定,結(jié)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(wěn)定性、成炭率均顯著提高。當(dāng)水滑石的添加量為30%(以聚丙烯的質(zhì)量為基準(zhǔn),下同)時,ITA-LDHs改性PP的LOI達(dá)到27.5%,明顯優(yōu)于添加未改性LDHs PP的25.5%;UL-94等級達(dá)到V0級,優(yōu)于未改性LDHs的V1級;通過測試材料的彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度可知,與未改性的水滑石相比,改性后的水滑石力學(xué)性能明顯改善。

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