杨保俊
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薛中华
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王百年
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张志刚
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李茜
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李乐
复合材料学报
采用共沉淀法制备了镁铝类水滑石(LDHs)前驱体,加入少量聚磷酸铵(APP)制得APP-LDHs,探讨了不同质量分数APP对LDHs晶体生长的影响;当APP在LDHs前驱浆液中添加量为0.8wt％时,将APP-LDHs与季戊四醇(PER)、硅烷偶联剂KH-550进行球磨混合,制备插层包覆改性的LDHs;通过XRD、FTIR、SEM和TG等对改性前后的LDHs进行了表征;采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试(UL-94)、缺口冲击和弯曲实验等方法研究了LDHs改性前后LDHs/聚丙烯(PP)复合材料的阻燃性能及力学性能的差异.研究结果表明:APP的加入,未显著影响LDHs的层板生长,但其层板堆叠受到抑制;SEM观察表明,所制备的LDHs为片状,且经插层包覆改性后的LDHs粉体形貌较为规整,颗粒粒径为100～250 nm;改性LDHs在较高温度下的热稳定性显著优于未改性的LDHs;当PP中加入质量分数为20％的LDHs及改性LDHs时,可抑制PP燃烧时产生的熔滴,并促使LDHs/PP复合材料表面形成炭层;改性LDHs/PP复合材料具有更好的阻燃性能,且其冲击强度、弯曲强度等力学性能下降不明显.
关键词:
类水滑石
,
聚磷酸铵
,
季戊四醇
,
阻燃
,
聚丙烯
王百年
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王吉祥
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杨保俊
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葛礼响
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尚松川
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陈洋
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151208.001
采用原位一步法合成铜铝类水滑石(CuAl-LDHs),通过控制铝酸钠/聚磷酸铵(NaAlO2/APP)的质量比(0.82～3.28)合成CuAl-LDHs-APP.采用XRD、FTIR、SEM和TG对所制备的CuAl LDHs及CuAl-LDHs-APP进行表征.采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)测试、弯曲及拉伸试验等考察了CuAl LDHs/聚丙烯(PP)及CuAl-LDHs APP/PP复合材料的阻燃性能及力学性能.SEM观察表明:LDHs结构为片状,随着NaAlO2与APP质量比的减小,CuAl LDHs APP颗粒粒径相应减小,当NaAlO2与APP的质量比为0.82时,CuAl-LDHs-APP颗粒粒径达到20 nm左右,比表面积为183.5 m2/g.TG分析表明:CuAl-LDHs-APP在高温下有较好的热稳定性.当PP中加入质量分数为20％的CuAl-LDHs及CuAl-LDHs-APP时,LDHs/PP复合材料表面形成炭层;当NaAlO2与APP质量比不大于1.64时,CuAl-LDHs-APP的添加可抑制PP燃烧时产生的熔滴现象;与CuAl-LDHs/PP复合材料相比,CuAl-LDHs-APP/PP复合材料具有更好的阻燃性能和力学性能;与PP材料相比,CuAl-LDHs-APP/PP复合材料的弯曲强度和拉伸强度等力学性能的下降也不明显.
关键词:
类水滑石
,
聚磷酸铵
,
阻燃
,
纳米
,
聚丙烯
