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改性软PVC复合金属氧化物阻燃剂制备与其表面改性

收藏本文 2024-01-26 点赞:20164 浏览:86050 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:论文采取简单的共沉淀法合成了纳米铁酸镁、铁酸铝和铁酸锌复合金属氧化物,对所合成的纳米复合金属氧化物进行了表面改性探讨,包括改性剂的筛选和改性工艺条件的优化,并通过实验考察了改性前后复合金属氧化物的添加对软PVC材料的阻燃性能、热稳定性能以及机械性能的影响。所得主要结论如下:(1)通过共沉淀策略合成了三种纳米复合金属氧化物:铁酸镁样品为尖晶石结构,粒径约为12~15nm;铁酸铝样品为尖晶石结构,粒径约为21~25nm;铁酸锌样品为尖晶石结构,粒径约为5~10nm。(2)对复合金属氧化物改性效果较好的表面改性剂为月桂酸;以改性后复合金属氧化物的吸油值为考察指标,以月桂酸为改性剂,考察并确定较适宜的改性工艺条件为:纳米铁酸镁样品:改性温度90℃、乳化机转速4500r/min、改性时间3h、改性剂用量为纳米铁酸镁样品质量的5%;纳米铁酸铝样品:改性温度90℃、乳化机转速4000r/min、改性时间3h、改性剂用量为纳米铁酸铝质量的6%;纳米铁酸锌样品:改性温度90℃、乳化机转速4500r/min、改性时间3h、改性剂用量为纳米铁酸锌质量的6%。(3)改性前后纳米铁酸镁、铁酸铝及铁酸锌的添加均改善了软PVC复合材料的阻燃性能。添加hr改性前和改性后的铁酸镁后,软PVC材料的氧指数由27.5分别提升到29.4和30.1;添加hr改性前和改性后的铁酸铝后,软PVC材料的氧指数分别提升到29.4和30.2;添加hr改性前和改性后的铁酸锌后,软PVC材料的氧指数分别提升到29.6和30.5。(4)改性前后纳米铁酸镁、铁酸铝及铁酸锌的加入,在实验添加量范围内均改善了软PVC复合材料的机械性能,且在相同的添加份数下,改性后复合金属氧化物的添加对软PVC机械性能的改善效果优于改性前。关键词:铁酸镁论文铁酸铝论文铁酸锌论文表面改性论文阻燃论文软PVC论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-8

    致谢8-15

    第一章 前言15-24

    1.1 聚氯乙烯及阻燃塑料介绍15-16

    1.1.1 聚氯乙烯介绍15

    1.1.2 进展阻燃塑料的必要性15-16

    1.2 阻燃机理16-17

    1.2.1 气相阻燃机理16-17

    1.2.2 凝聚相阻燃机理17

    1.3 软 PVC 阻燃探讨近况17-22

    1.3.1 无机阻燃剂介绍17-20

    1.3.1.1 阻燃剂的分类17-19

    1.3.1.2 无机阻燃剂的探讨近况19-20

    1.3.2 无机阻燃剂表面改性介绍20-22

    1.3.2.1 无机阻燃剂表面改性的策略20-22

    1.3.2.2 表面改性剂的分类22

    1.3.2.3 无机阻燃剂表面改性的探讨近况22

    1.4 本课题的探讨目的、作用及主要内容22-24

    第二章 实验药品及仪器24-25

    2.1 实验药品24

    2.2 实验仪器与设备24-25

    第三章 纳米复合金属氧化物的制备与表征25-28

    3.1 纳米复合金属氧化物的制备25

    3.1.1 纳米铁酸镁的制备25

    3.1.2 纳米铁酸铝的制备25

    3.1.3 纳米铁酸锌的制备25

    3.2 样品的表征25-28

    3.2.1 所制备的纳米铁酸镁样品的 XRD 和 TEM 图25-26

    3.2.2 所制备的纳米铁酸铝样品的 XRD 和 TEM 图26

    3.2.3 所制备的纳米铁酸锌样品的 XRD 和 TEM 图26-28

    第四章 纳米复合金属氧化物的表面改性28-40

    4.1 实验策略28

    4.1.1 纳米复合金属氧化物的表面改性28

    4.1.2 吸油值的测定28

    4.2 实验结果与讨论28-38

    4.2.1 纳米铁酸镁样品的表面改性28-32

    4.2.1.1 不同表面改性剂对吸油值的影响28-29

    4.2.1.2 改性时间对改性效果的影响29

    4.2.1.3 改性温度对改性效果的影响29-30

    4.2.1.4 转速对改性效果的影响30-31

    4.2.1.5 改性剂量对改性效果的影响31-32

    4.2.2 纳米铁酸铝样品的表面改性32-35

    4.2.2.1 不同表面改性剂对吸油值的影响32

    4.2.2.2 改性时间对改性效果的影响32-33

    4.2.2.3 改性温度对改性效果的影响33-34

    4.2.2.4 转速对改性效果的影响34

    4.2.2.5 改性剂量对改性效果的影响34-35

    4.2.3 纳米铁酸锌样品的表面改性35-38

    4.2.3.1 不同表面改性剂对吸油值的影响35

    4.2.3.2 改性时间对改性效果的影响35-36

    4.2.3.3 改性温度对改性效果的影响36-37

    4.2.3.4 转速对改性效果的影响37-38

    4.2.3.5 改性剂量对改性效果的影响38

    4.3 小结38-40

    第五章 改性前后阻燃剂的添加对软 PVC 复合材料阻燃性能和机械性能的影响40-52

    5.1 实验策略40-41

    5.1.1 软 PVC 复合材料的制备40

    5.1.2 氧指数的测定40

    5.1.3 机械性能的测定40

    5.1.4 热稳定性的测定40-41

    5.2 实验结果与讨论41-52

    5.2.1 纳米铁酸镁样品41-44

    5.2.1.1 改性前后铁酸镁添加量对软 PVC 复合材料氧指数的影响41-42

    5.2.1.2 改性前后铁酸镁添加量对软 PVC 复合材料机械性能的影响42-43

    5.2.1.3 改性前后铁酸镁添加量对软 PVC 复合材料热稳定性的影响43-44

    5.2.2 纳米铁酸铝样品44-48

    5.2.2.1 改性前后铁酸铝添加量对软 PVC 复合材料氧指数的影响44-45

    5.2.2.2 改性前后铁酸铝添加量对软 PVC 复合材料机械性能的影响45-46

    5.2.2.3 改性前后铁酸铝添加量对软 PVC 复合材料热稳定性的影响46-48

    5.2.3 纳米铁酸锌样品48-52

    5.2.3.1 改性前后铁酸锌添加量对软 PVC 复合材料氧指数的影响48-49

    5.2.3.2 改性前后铁酸锌添加量对软 PVC 复合材料机械性能的影响49-50

    5.2.3.3 改性前后铁酸锌添加量对软 PVC 复合材料热稳定性的影响50-52

    第六章 结论与展望52-54

    6.1 结论52-53

    6.2 展望53-54

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