首页> 中文学位 >超细球形氢氧化镁的制备及其在高分子材料中的阻燃应用研究
【6h】

超细球形氢氧化镁的制备及其在高分子材料中的阻燃应用研究

代理获取

目录

摘要

第一章 绪论

1.1 氢氧化镁的物化性质和阻燃机理

1.1.1 氢氧化镁的物化性质

1.1.2 氢氧化镁的阻燃机理

1.2 氢氧化镁的应用

1.2.1 氢氧化镁用于阻燃剂

1.2.2 氢氧化镁用于水处理剂

1.2.3 氢氧化镁用于烟气脱硫剂

1.3 氢氧化镁生产工艺

1.3.1 水镁石粉碎法

1.3.2 化学合成法

1.3.3 氧化镁水化法

1.4 氢氧化镁阻燃剂的改性

1.4.1 偶联剂法

1.4.2 表面活性剂法

1.4.3 微胶囊法

1.4.4 超细化法

1.4.5 协同增效复合化法

1.5 氢氧化镁特殊形貌

1.5.1 纤维状

1.5.2 针状

1.5.3 片状

1.5.4 棒状

1.5.5 球形

1.6 国内外氢氧化镁阻燃剂的生产现状

1.6.1 国外氢氧化镁的生产现状

1.6.2 国内氢氧化镁的生产现状

1.6.3 目前存在的问题及研究趋势

1.7 本论文的研究目的、意义、内容和创新点

1.7.1 本论文的研究目的和意义

1.7.2 本论文的研究内容

1.7.3 本论文的创新点

第二章 PEG一步法改性制备超细球形氢氧化镁

2.1 实验试剂和仪器

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 实验方法

2.2.1 粉体改性效果的评价方法

2.2.2 产品表征与检测

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 PEG因素的影响

2.3.2 水/乙醇比因素的影响

2.3.3 反应温度因素的影晌

2.3.4 反应时间因素影响

2.3.5 Mg2+浓度因素的影晌

2.3.6 OH-浓度因素的影响

2.2.7 XRD表征分析

2.2.8 FT-IR表征分析

2.2.9 TG-DTG表征分析

2.3 本章小结

第三章 复合改性一步法制备超细球形氢氧化镁

3.1 实验试剂与仪器

3.1.1 实验试剂

3.1.2 实验仪器

3.2 实验方法

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 复合改性剂因素的影响

3.3.2 水/乙醇比因素的影响

3.3.3 Mg2+浓度因素的影响

3.3.4 OH-浓度因素的影响

3.3.5 反应温度因素的影响

3.3.6 反应时间因素的影响

3.3.7 球形氢氧化镁的形成原理

3.3.8 FT-IR表征分析

3.3.9 XRD表征分析

3.3.10 TG-DTG表征分析

3.4 本章小结

第四章 氢氧化镁在聚丙烯中的阻燃应用研究

4.1 试验原料及设备

4.1.1 试验原料

4.1.2 试验设备

4.1.3 试样制备

4.2 复合材料性能测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 不同氢氧化镁添加量对PP/Mg(OH)2复合材料的燃烧性能影响

4.3.2 PP/Mg(OH)2复合体系对拉伸性能的影响

4.3.3 PP/Mg(OH)2复合体系对缺口冲击性能的影响

4.3.4 最佳填充量的确定

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢

展开▼

摘要

具有特殊形貌(如片状、纤维状、球形等)的氢氧化镁,与高分子材料具有良好相容性和分散性,提高高分子材料的阻燃性能,而不过于影响原材料的力学性能,所以制备特殊形貌的氢氧化镁阻燃剂是当前研究氢氧化镁阻燃剂的热点之一。
  氢氧化镁采用传统制备生产工艺流程复杂,生产设备投资过高,生产效率低,直接导致生产成本过高,且大多采用化学方法,对环境污染严重。而制备的产品表面极性较强,易于团聚形成缔合体结构,且其表面亲水疏油,与高分子材料间相容性极差而产生界面缺陷,导致原材料的力学性能恶化。针对目前在制备超细氢氧化镁的繁杂工序和反应过程中常常出现的团聚和粒度分布不均匀等问题,以及对产品特殊形貌的要求。本文首先用两种不同类型的改性剂(PEG、SDBS/明胶)通过一步沉淀法直接改性制备超细球形氢氧化镁,采用单因素试验确定工艺过程中的原料的初始浓度、反应温度、反应时间、改性剂的量等因素。最后通过自制的改性氢氧化镁和未改性的氢氧化镁添加到PP进行阻燃性能和力学性能的测试,得出以下结论:
  (1)以不同分子量的PEG为改性剂,通过收率确定以PEG6000为改性剂。以氨水为沉淀剂与硫酸镁反应,采用一步法制备氢氧化镁,通过单因素实验分析法确定最佳反应条件(Mg2+浓度1.0mol/L,OH浓度8.0mol/L,水/乙醇比3∶1,PEG6000质量分数3%,反应温度60℃,反应时间40min)。产品平均粒径约为4.5μm。
  (2)以SDBS/明胶为复合改性剂,采用一步法制备氢氧化镁,通过单因素实验分析法确定最佳反应条件(Mg2+浓度1.5mol/L,OH-浓度7.0mol/L,水/乙醇比5∶1,复合改性剂质量分数1.5%,反应温度70℃,反应时间40min)。产品平均粒径约为2.5μm。
  (3) FT-IR表征分析,表明两种改性剂都对氢氧化镁进行了表面改性;SEM表征分析,表明所制备的两种氢氧化镁的形貌都为球形,且其粒度分布均匀,分散性好,晶形好。
  (4) Mg(OH)2阻燃剂的填充量对PP性能有着显著的影响,随着其填充量的增加,复合材料的阻燃性能逐渐改善,但力学性能逐渐恶化。对于复合改性的氢氧化镁而言,当其含量为50phr时,拉伸强度和断裂伸长率较纯PP分别降低24.0%和67.2%,冲击强度提高51.5%,极限氧指数增加到27.6%;对于PEG6000改性的氢氧化镁而言,当其含量为60phr时,拉伸强度和断裂伸长率较纯PP分别降低26.1%和72.6%,冲击强度提高54.4%,极限氧指数增加到27.9%;当填充量增加到70phr,复合材料的力学性能进一步降低,但氧指数增加到28.6%。
  本论文所使用的一步法简单易行,成本低。产品粒径可达到工业生产的要求,为超细球形氢氧化镁工业化生产奠定了良好的基础。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号