本文關鍵詞：磷尾礦制備原位改性氫氧化鎂及其填充聚丙烯的性能研究

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【摘要】：針對目前磷尾礦堆積嚴重、對周圍環(huán)境潛在危害較大的問題,本課題以磷尾礦為原料,制備納米氫氧化鎂(MH)并通過原位聚合改性獲得表面改性的納米氫氧化鎂,采用物理共混的方式制備多尺度的PP/MH復合材料,利用紅外光譜分析(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、力學性能測試、熱重分析(TGA)、示差掃描量熱儀(DSC)和熔體流動速率等測試對所得產(chǎn)物及材料進行系統(tǒng)地研究,得到的結(jié)論如下:(1)以磷尾礦為原料,采用硫酸酸解、氨水除雜后,利用水熱-沉淀法獲得氫氧化鎂產(chǎn)品,通過測定MH產(chǎn)品含量、微觀形貌的觀察,結(jié)果表明,所得MH產(chǎn)品為球花狀的顆粒,單個片層直徑約為200nm、片層厚度約為20nm,符合行業(yè)標準。(2)除雜后得到的精制的精制硫酸鎂溶液在KH570和氨水的作用下,生成表面乙烯化的MH,然后加入苯乙烯(St)或甲基丙烯酸甲酯(MMA)或甲基丙烯酸丁酯(BA)為單體,原位乳液聚合得到了聚合物包覆的改性氫氧化鎂(MMH)粒子。紅外光譜、掃描電子顯微鏡的結(jié)果顯示,原位乳液共聚生成的聚合物以接枝的方式包覆在MH粒子表面。(3)利用密煉機將MMH粉末與聚丙烯(PP)進行物理熔融共混,制備了PP/MMH復合材料,考察了不同單體改性前后的MMH在不同的填充量下對PP/MMH復合材料的力學性能、沖擊斷面的微觀形貌、熔融結(jié)晶行為及其加工性能的影響。力學性能結(jié)果表明,改性后的氫氧化鎂在復合材料中的分散性較佳,PP/MMH復合材料的沖擊斷面上出現(xiàn)粒子-基體的脫粘-呈穴現(xiàn)象,材料出現(xiàn)韌性斷裂的情況,比未改性氫氧化鎂填充的復合材料有較高的沖擊強度和拉伸強度。TGA和DSC的測試結(jié)果表明:添加MH或MMH顆粒后的PP復合材料的熱穩(wěn)定性增強,尤其是當PMMA-g-MH添加量為20%時,材料的初始分解溫度提高了106.8℃;熔融溫度下降不明顯,結(jié)晶溫度稍微上升,結(jié)晶速率加快且結(jié)晶度變大。熔體流動速率的變化表明,MMH的填充量很小時,PP復合材料的加工性能比純PP優(yōu)良;隨著填充量的不斷地增加,加工性能變差;MMH粒子與基體的界面相互作用增強,提升了材料的加工性能。
【關鍵詞】：磷尾礦 氫氧化鎂 聚丙烯 表面改性 力學性能 阻燃
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ325.14;TQ132.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 磷尾礦的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.1.1 磷尾礦中有用礦物的回收11-13
• 1.1.2 磷尾礦其他應用13-15
• 1.2 氫氧化鎂的合成及其表面改性的研究15-21
• 1.2.1 表面活性劑處理或偶聯(lián)劑處理15-18
• 1.2.2 表面接枝改性18-19
• 1.2.3 微膠囊技術19-21
• 1.3 聚丙烯的阻燃21-22
• 1.4 論文研究目的、意義及主要內(nèi)容22-24
• 第二章 磷尾礦制備氫氧化鎂的研究24-30
• 2.1 引言24
• 2.2 實驗部分24-27
• 2.2.1 主要儀器24-25
• 2.2.2 主要藥品25
• 2.2.3 實驗步驟25-26
• 2.2.4 結(jié)構表征與性能測試26-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-29
• 2.3.1 產(chǎn)品質(zhì)量分析27-28
• 2.3.2 氫氧化鎂形貌表征28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 原位聚合改性氫氧化鎂性能的研究30-40
• 3.1 引言30-31
• 3.2 實驗部分31-34
• 3.2.1 主要儀器31
• 3.2.2 主要藥品31-32
• 3.2.3 實驗步驟32
• 3.2.4 結(jié)構表征與性能測試32-34
• 3.3 結(jié)果與討論34-38
• 3.3.1 紅外光譜表征34-35
• 3.3.2 活化指數(shù)的測定35-36
• 3.3.3 吸油值的變化分析36-37
• 3.3.4 原位共聚改性氫氧化鎂粒子的形貌觀察37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第四章 改性氫氧化鎂填充阻燃聚丙烯性能影響40-54
• 4.1 引言40
• 4.2 實驗部分40-42
• 4.2.1 主要儀器40-41
• 4.2.2 主要藥品41
• 4.2.3 聚丙烯樣條的制備41
• 4.2.4 聚丙烯樣條的測試與表征41-42
• 4.3 結(jié)果與討論42-52
• 4.3.1 力學性能測試42-46
• 4.3.2 復合材料掃描電鏡觀察46-48
• 4.3.3 熱失重分析48-49
• 4.3.4 復合材料的熔融和結(jié)晶行為49-51
• 4.3.5 熔融指數(shù)的測定51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第五章 結(jié)論54-56
• 參考文獻56-62
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的論文62-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1102998