層柱狀雙羥基納米復合金屬氧化物對聚氯乙烯的阻燃抑煙作用
PVC樹脂阻燃母料近年來,國內外許多專家和學者對聚氯乙烯(PVC)的抑煙和阻燃停止了大量的實踐和應用鉆研,研制和開發了一系列無機阻燃消煙劑;其中用量最大的是金屬氫氧化物,如氫氧化鋁、氫氧化鎂等。這種常規的阻燃抑煙劑盡管抵達了阻燃抑煙的宗旨,但往往需大量填充,這又勢必影響材料的力學性能和加工性能卜xMx3+其中,M3+為三價金屬離子,X為M3+的個數;An為n價陰離子;下標Y1和Y2別離代表Mg2+和Zn+的個數。其典型的構造特征是:納米級層板有序排列,層板內原子以共價鍵連貫(如離子鍵、氫鍵等),層間具有可替換的陰離子(如⑴32、a等),主體層板呈堿性;具有外表呈堿性、比外表積大、層間陰離子可替換性等特點。實驗結果已經證明,由于LDHs的特殊構造,使其熱分解過程包括層間脫水、*:鄭秀婷,女,碩士生。主要從事層柱狀雙羥基納米復合金屬氧化物(LDHs)對聚氯乙烯改性機理的鉆研。1978槐溫comademic羥基脫水(層柱構造毀壞)和新相生成等步驟。在空氣中低于200°C時,僅失去層間水分,而對其構造沒有影響;當加熱到250~450°C時,則失去更多的水分,同時有CO2生成;加熱到450 ~500°C后,脫水比較完全,C32消失,完全轉變成CO2,最后殘余物(OH),簡寫成LDO.當加熱溫度不超越550~600°C,這一分解過程是可逆的,在這一過程中僅表現為適當的外表積、孔體積變遷以及造成了酸堿中心;當加熱溫度超越600°C時,則分解造成金屬氧化物的混合物開端燒結,從而使外表積降低,孔體積減小4.依據納米LDHs的構造特點和熱分解特性可知,LDHs中含有相當量的構造水,控制合成條件可使層間具有碳酸根,受熱時水和C2放出,水變成水蒸氣,吸收大量的熱量,從而克制焚燒的塑料溫度回升,同時水蒸汽能稀釋可燃性氣體和黑煙,延緩了焚燒,抵達了阻燃宗旨,水及CO2釋放后,納米LDHs轉變為較高的比外表積的多孔性固體堿,對其焚燒產生的煙氣及有毒酸性氣體具有極強的吸附作用,從而抵達很好的克制煙霧的作用。又有實驗結果標明,由于LDHs具有外表堿性、比外表積大、層間陰離子可替換等特點,使其對HCl氣體既表現出離子替換才干;Cr插入到層間部分取代CO32-又表現出吸附才干。同時LDHs與HCl氣體作用后生成的MgCl2及其水合物能促進PVC熱分解時生成苯等芳香化合物之前的反式多烯構造的生成,從而抵達抑煙宗旨5. 2.2力學性能LDHs對PVC力學性能的影響見表2.從表2可知,LDHs對PVC塑料拉伸強度沒有顯著影響,而使拉伸斷裂伸長率明顯增加。并且由于LDHs母料能較好地分散于PVC中,所以,其力學性能比直接填加LDHs粉體的試樣理想。從表2可見,添加LDHs母料使PVC樹脂的拉伸強度下降。剖析其起因,這并不是由于添加LDHs引起的;而是由于制備母料的過程當選擇EVA作為基體,而EVA是一種柔韌性、彈性、耐沖擊性都比較好的彈性體其毛病是拉伸強度低,因而它的參與必然使PVC塑料的拉伸強度降低。
表2PVC/LDHs體系的力學性能測試結果LDHs填加劑填加量(粉體)/phr拉伸強度/MPa斷裂伸長率LDHs納米母粒LDHs納米粉體3結論PVC樹脂中只有添加少量LDHs就具有顯著的阻燃抑煙成效,而且對制品的力學性能還具有加強作用;LDHs對PVC樹脂抑煙及力學性能的影響與其分散程度有關。又由于納米LDHs本身不含任何有毒物質,屬平安型的阻燃抑煙材料,是一種很有開展前景的阻燃抑煙劑。