论文部分内容阅读
随着高分子材料在日常生活中的应用越来越广泛，赋予高分子材料优良的阻燃性能就成为一个重要的研究课题。传统使用的卤系阻燃剂虽然阻燃效果较好，但燃烧时发烟量大，并产生有毒气体而造成二次污染。随着阻燃法律法规的日益健全，阻燃剂正朝着低毒性、低发烟性、高耐热性的方向发展。三聚氰胺磷酸盐类化合物集酸源、气源于一体，以氮和磷为有效阻燃成分，由这类阻燃剂阻燃的高聚物燃烧时表面能生成炭质泡沫层，该炭层隔热、隔氧、抑烟，并能防止产生熔滴，具有高效的阻燃性能。此外，无机阻燃剂以其不产生腐蚀性气体、效果持久及无毒性等优点而被大量生产和应用。本文以简单工艺制备出季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐(PPM)及不同聚合度的三聚氰胺聚磷酸盐，并通过水热法制备出镁铝水滑石、碱式硫酸镁、氢氧化镁等不同形貌镁系无机阻燃剂，讨论了制备条件对产物的影响，并初步探讨了产物的热稳定性。具体内容如下：1、以磷酸为磷源、乙醇为介质制备了PPM，优化了制备工艺条件，使PPM具有较高的膨胀度和剩炭率，TG-DSC分析表明其吸热温度范围大，热稳定性良好。以三聚氰胺和多聚磷酸为原料在乙醇介质中反应制备出三聚氰胺聚磷酸盐(MPP1)，并通过水热处理三聚氰胺和磷酸的混合物制备出三聚氰胺聚磷酸盐(MPP2)，XRD、TEM、TG-DSC等分析表明MPP2比MPP1结晶好，产物均具有良好的热稳定性，且随着水热处理温度的增加，MPP2聚合度增加，初始分解温度升高。2、以尿素为沉淀剂，通过水热法制备出碳酸根型镁铝水滑石，并初步讨论了水热条件下镁铝水滑石的生成过程，XRD分析表明产物结晶性能良好；通过加入十二烷基硫酸钠(SDS)得到有机阴离子柱撑的镁铝水滑石，使层板间距由0.76nm增加到2.64nm，热失重分析表明碳酸根型镁铝水滑石具有良好的吸热效果，而有机阴离子柱撑的镁铝水滑石几乎没有吸热效果。3、利用水热处理硫酸镁和氢氧化钠反应生成的胶状沉淀制备出纤维状、束状及棒状碱式硫酸镁，并以纤维状碱式硫酸镁为前驱体制备出短棒状氢氧化镁；将氯化镁和氢氧化钠按化学计量比反应，通过加入SDS和水热处理制备出过滤性能良好的纳米片状氢氧化镁。热失重分析表明产物均具有优异的热稳定性。研究了氮气气氛下氢氧化镁的热分解动力学。Freeman-Carroll差减微分法结果表明：水热法制备氢氧化镁的表观活化能明显高于常规氢氧化镁。