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表面改性氢氧化镁的在复合阻燃尼龙中的应用


制取分散性高的改性氢氧化镁MH)阻燃剂,并与三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)共混入尼龙6材料中,进而研究复合材料的阻燃、力学、阻燃机理与耐热性能。

首先,将硫酸镁、氨水作为原料,硬脂酸/硬脂酸钙(SA/CaSt)作为改性剂,合成SA/CaSt改性氢氧化镁。通过对比不同配比的改性氢氧化镁的沉降速度与润湿程度,确定改性剂的最有配比。借助FTIRSEMXRD等技术手段对最优配比改性的氢氧化镁进行表征,结果显示:SA/CaSt的复配可以促使氢氧化镁表面有机包覆完全、极性减小、阻止长链的缠结、结晶更加规则。

其次,选取SA/CaSt改性MHMCA作为复配阻燃剂,通过挤出、注塑制备复合阻燃尼龙6。对比不同配比的复合阻燃尼龙6的机械、耐热、阻燃性能可以总结出力学性能达到最优效果时两阻燃剂的质量比。

同时,阻燃剂还会发生协同作用,促使尼龙6的燃烧机理从解聚分解转变成直接炭化分解,可以有效地抑制滴落,极大提高综合阻燃性能。

最后,将Zr801作为改性剂对氢氧化镁做进一步的表面改性,合成改性花球状MH阻燃剂。借助XRDTGSEM、活化指数、润湿程度等方式进行表征,结果显示:Zr801的改性会促使MH的片层发生重组,结晶更加有序,并呈现出超高的分散性。

再将锆改性花球状MHMCA复配混入尼龙6材料中,测试复合材料的机械、阻燃、耐热性能。结果显示:锆改性MHMCA可以发挥协同作用,增强复合材料的力学、阻燃、耐热性能,有效地控制熔滴。通过进一步研究燃烧产物发现其协同阻燃机理是锆原子外n=4电子层可以吸收外界电子,促使碳正离子的形成。



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