层状双氢氧化物对不饱和烃类材料的阻燃作用研究

【摘要】层状双氢氧化物（LDH）作为最近发展起来的令人关注的新型无卤无磷消烟型多功能无机阻燃剂受到了越来越多的重视。但因为LDH的阻燃效率低，在聚合物阻燃材料中的填充量大，致使材料的力学性能较差，严重影响了其在各领域内的应用。本论文主要是采用了Zn2+和Al3+合成具有良好形貌的层状双氢氧化物ZnAl-LDH，随后引入单十二烷基磷酸钾对LDH进行改性，制备出聚丙烯/ZnAl-LDH纳米复合材料和聚苯乙烯/ZnAl-LDH纳米复合材料，并进一步探讨了层状双氢氧化物与膨胀阻燃体系及金属氧化物的协效阻燃机理。结合结构、阻燃性能和热稳定性能方面的表征，得到以下结论：（1）以PP为聚合物基体制备的纳米复合材料中，在同组的样品中都是LDH的质量添加分数为1%的材料——PP6a和PP5b阻燃效果最好。PP5b比PP6a多添加了质量分数为1%的ZnO，对比得到，PP5b的点燃时间相对缩短，但PHRR值下降了16%，则PP5b材料阻燃性较好，具有较小的火灾危险性，并且成炭量增加了8.521%，说明材料的热稳定性也相对提高，显示出LDH与ZnO共同使用在PP基体上可以发挥较好的阻燃效果。并且适宜的配比才可以发挥材料的最佳阻燃效果，少量的添加无法形成适量的炭层起到阻隔作用，但过量的添加反而使得过多的IFR中的APP失去活性破坏炭层结构，影响阻燃效果。（2）以PS为聚合物基体制备的纳米复合材料中，在同组的样品中都是LDH的质量添加分数为3%的材料——PS7a和PS6b阻燃效果最好。PS6b比PS7a多添加了质量分数为1%的ZnO，加入的ZnO并没有促进协效阻燃，反而PS6b的PHRR和THR都稍稍增加，并且成炭量也相对下降，推断是ZnO起了催化作用，利于燃烧进行，使得阻燃效果和热稳定性均下降。
【作者】杨妮娜；
【导师】钮英建；杨玲；
【作者基本信息】首都经济贸易大学，安全工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】ZnAl-LDH；不饱和烃类；氧化锌；膨胀阻燃；阻燃性能；

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