發(fā)布時間：2017-12-08 07:34

  本文關(guān)鍵詞：幾種典型水滑石雜化材料的原位合成及其阻燃EVA的研究

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【摘要】：水滑石(又稱層狀雙金屬氫氧化物,LDH)作為一種環(huán)境友好型阻燃劑,存在添加量大、效率低等問題,限制了其應(yīng)用。本研究以SiO_2、TiO_2作為LDH的協(xié)效劑,采用原位合成法制備了 LDH-S1、LDH-Ti以及LDH-Si/Ti三種水滑石雜化材料,并利用XRD、EDS等手段進(jìn)行了表征;采用熔融共混的方法,制備了EVA/LDH-Si、EVA/LDH-Ti以及EVA/LDH-Si/Ti三種復(fù)合材料,并利用錐形量熱儀測試(CCT)、煙密度測試(SDT)、極限氧指數(shù)(LOI)、掃描電鏡(SEM)以及熱失重—傅立葉變換紅外光譜聯(lián)用儀(TG-FTIR)等手段研究了其阻燃性能、抑煙性能以及熱降解性能,并初步探討了其阻燃、抑煙機(jī)理。結(jié)果表明,EVA/LDH-Si、EVA/LDH-Ti以及EVA/LDH-Si/Ti三種復(fù)合材料的阻燃性能、抑煙性能以及熱降解性能較之純EVA和EVA/LDH復(fù)合材料(ELDH)均有明顯改善。(1)XRD、EDS結(jié)果證實(shí),原位合成法可以成功制備出LDH-Si、LDH-Ti以及LDH-Si/Ti三種水滑石雜化材料,且具有結(jié)晶良好的層狀結(jié)構(gòu)。(2)較之純EVA和ELDH,EVA/LDH-Si復(fù)合材料的熱釋放速率(HRR)、總熱釋放(THR)、質(zhì)量損失以及生煙速率(SPR)均顯著下降。向EVA添加47.5%LDH-2.5%Si后,EVA/LDH-Si復(fù)合材料的熱釋放速率峰值(pHRR)僅為195.0 kW/m~2,較之純EVA和ELDH分別下降了 87.1%、28.5%,且在點(diǎn)火狀態(tài)下,其光通量一直保持在88.2%以上;EVA/LDH-Si復(fù)合材料的LOI值最高可達(dá)30.8%,較之EVA/LDH復(fù)合材料具有更高的熱穩(wěn)定性,殘?zhí)柯矢哌_(dá)32%。(3)較之純 EVA 和 ELDH,EVA/LDH-Ti 復(fù)合材料的 HRR、THR、SPR 以及質(zhì)量損失均顯著下降。向EVA添加49%LDH-1%Ti后,EVA/LDH-Ti復(fù)合材料的 pHRR 僅為 207.2 kW/m~2,較之純 EVA 和 ELDH 分別下降了 86.3%、24.1%,其LOI值高達(dá)29.8%;在點(diǎn)火條件下,EVA/47.5%LDH-2.5%Ti復(fù)合材料的光通量一直保持在75%以上;EVA/LDH-Ti復(fù)合材料較之EVA/LDH復(fù)合材料具有更高的熱穩(wěn)定性。(4)較之純 EVA 和 ELDH,EVA/LDH-Si/Ti 復(fù)合材料的 HRR、THR、SPR以及質(zhì)量損失均顯著下降。向EVA添加47.5%LDH-1.5%Si/1%Ti后,EVA/LDH-Si/Ti復(fù)合材料的pHRR僅為164.7 kW/m~2,較之純EVA和ELDH分別下降了 89.1%、39.6%,其LOI值高達(dá)30.7%;在點(diǎn)火條件下,EVA/47.5%LDH-1.5%Si/1%Ti復(fù)合材料的光通量一直保持在90%以上;EVA/LDH-Si/Ti復(fù)合材料的殘?zhí)柯士蛇_(dá)34.7%,較之ELDH具有更高的熱穩(wěn)定性。(5)以SiO_2、TiO_2作為LDH的協(xié)效劑制備出的水滑石雜化材料可以明顯提高水滑石的阻燃效率,其協(xié)效機(jī)理主要是凝聚相阻燃。SiO_2和TiO_2可以與水滑石分解形成的金屬氧化物一起形成保護(hù)性炭層,并且改善炭層的形態(tài),提高材料的阻燃、抑煙以及熱降解性能。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB33;TQ325.12

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本文編號：1265583