本文選題：硅鎂復(fù)合氧化物　切入點(diǎn)：六硅酸鎂　出處：《中國(guó)海洋大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文研究了三種硅鎂復(fù)合氧化物(六硅酸鎂、海泡石、凹凸棒石)對(duì)膨脹阻燃聚丙烯復(fù)合材料的協(xié)同效應(yīng),并對(duì)其協(xié)同阻燃效率進(jìn)行了對(duì)比分析。將硅鎂復(fù)合氧化物引入膨脹型阻燃劑中,能夠有效解決膨脹型阻燃劑阻燃效率低、熱穩(wěn)定性差的缺陷,同時(shí)拓寬了鎂資源的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)我國(guó)鎂資源的開發(fā)利用具有一定的指導(dǎo)意義。采用三種硅鎂復(fù)合氧化物為協(xié)同阻燃劑,以聚丙烯為基體,采用熔融共混法,制備了膨脹阻燃聚丙烯復(fù)合材料。利用氧指數(shù)儀、錐形量熱儀、熱重分析儀等儀器研究了硅鎂復(fù)合氧化物對(duì)膨脹阻燃聚丙烯復(fù)合材料燃燒性能和熱穩(wěn)定性能的影響,利用掃描電子顯微鏡觀測(cè)了復(fù)合材料燃燒炭層的微觀形貌,利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)研究了硅鎂復(fù)合氧化物對(duì)膨脹阻燃聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響；通過(guò)協(xié)同效率(SE)、起始分解溫度(T5wt%)、積分程序分解溫度(IPDT)等參數(shù)對(duì)比分析了三種硅鎂復(fù)合氧化物對(duì)膨脹型阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)大小。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：(1)將六硅酸鎂用于膨脹阻燃聚丙烯體系,氧指數(shù)測(cè)試、錐形量熱測(cè)試、熱失重分析等方法研究發(fā)現(xiàn),六硅酸鎂能夠顯著提高膨脹阻燃聚丙烯復(fù)合材料的阻燃性能、熱穩(wěn)定性能以及抑煙性能,能夠顯著降低復(fù)合材料的火災(zāi)危害性。添加1 wt%的六硅酸鎂,氧指數(shù)提高了10.2%,積分程序分解溫度提高16.7%,生煙速率降低16%,煙生成總量降低9.8%,火災(zāi)發(fā)展指數(shù)降低39.6%。力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),六硅酸鎂能夠提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度,隨添加量增加呈先增后減趨勢(shì),但對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響不顯著。(2)將海泡石引入膨脹阻燃聚丙烯體系中,氧指數(shù)測(cè)試和熱失重分析等方法研究發(fā)現(xiàn),海泡石能夠顯著提高膨脹阻燃聚丙烯復(fù)合材料的阻燃性能和熱穩(wěn)定性能。添加1 wt%的海泡石后,氧指數(shù)提高了4.2%,起始分解溫度、半壽溫度以及積分程序分解溫度分別提高9.8%、4.8%和14.1%,膨脹炭層更加致密。此外,通過(guò)拉伸和沖擊試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),少量海泡石也能提高復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度,但對(duì)沖擊強(qiáng)度影響也不明顯。(3)將凹凸棒石添加到膨脹阻燃聚丙烯體系中,氧指數(shù)測(cè)試和熱失重分析等方法研究發(fā)現(xiàn),添加1 wt%的凹凸棒石后,氧指數(shù)提高了10.0%,起始分解溫度、半壽溫度、積分程序分解溫度及膨脹炭層致密性均顯著提高。拉伸和沖擊試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨凹凸棒石的增加呈先增后減趨勢(shì),并在含量為1.5 wt%時(shí),拉伸強(qiáng)度最大,為27.45 MPa,提高了6.1%,但對(duì)沖擊強(qiáng)度影響不大。(4)通過(guò)協(xié)同效率、起始分解溫度以及積分程序分解溫度等參數(shù)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),硅鎂復(fù)合氧化物與膨脹型阻燃劑均具有良好的協(xié)同效應(yīng),協(xié)同效率隨添加量增加呈先增后減趨勢(shì)。在提高復(fù)合材料阻燃性能和膨脹炭層熱穩(wěn)定性能方面,六硅酸鎂與膨脹型阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)最好；在提高復(fù)合材料熱降解穩(wěn)定性方面,海泡石與膨脹型阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)最好。各種條件下的協(xié)同效率對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),含量為1 wt%六硅酸鎂的協(xié)同效率最高,最大值為1.254,協(xié)效作用最好。因此,六硅酸鎂是一種高效的膨脹阻燃協(xié)效劑。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ325.14

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本文編號(hào)：1711688