改性水滑石对聚丙烯阻燃和力学性能的影响

编号：CYYJ01857

篇名：改性水滑石对聚丙烯阻燃和力学性能的影响

作者：王松林 董合贺 邢仁卫 崔鲁青 王飞 杨旭旭

关键词： 复合改性 水滑石 聚丙烯 阻燃剂 力学性能 功能材料

机构： 青岛科技大学海洋科学与生物工程学院 齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术教育部/山东省重点实验室 潍坊科技学院山东半岛卤水资源高值化绿色化综合利用工程技术研发中心

摘要： 以硝酸镁和硝酸铝为原料,采用共沉淀法制备了Mg/Al-CO3-LDHs前体,然后通过阴离子交换法制备了衣康酸插层、钛酸酯偶联剂NDZ-201附着的复合改性水滑石(ITA-LDHs)。通过熔融共混法制备了阻燃性能和力学性能较好的ITA-LDHs改性的聚丙烯(PP)复合材料。通过FTIR、XRD、TGA和SEM对ITA-LDHs进行了表征。结果表明:衣康酸已经插入到水滑石层间,钛酸酯偶联剂已经附着在水滑石表面。对复合材料的极限氧指数(LOI)、垂直燃烧实验(UL-94)、热重曲线、热释放速率(HRR)、总热释放速率(THR)和质量损失率进行了测定,结果表明:随着水滑石添加量的增多,无论是未改性还是改性的水滑石都能对PP起到阻燃效果,且改性后的水滑石(LDHs)的LOI值、抗熔滴时间、热稳定性、成炭率均显著提高。当水滑石的添加量为30%(以聚丙烯的质量为基准,下同)时,ITA-LDHs改性PP的LOI达到27.5%,明显优于添加未改性LDHs PP的25.5%;UL-94等级达到V0级,优于未改性LDHs的V1级;通过测试材料的弯曲强度和拉伸强度可知,与未改性的水滑石相比,改性后的水滑石力学性能明显改善。