论文部分内容阅读
本文开展了钛酸酯表面改性Sb203及其改性Sb203的应用研究。分别采用活化指数、黏度、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等多种手段对改性Sb203进行表征。并通过制备Sb203母粒,以SEM为手段,考察了改性Sb203在聚丙烯(PP)中的分散性及其相容性。对改性Sb203阻燃PP复合材料的力学性能、燃烧性能、热稳定性能进行测试,考察了改性Sb203在PP中的分散性及其对PP基材的影响。同时通过研究几种阻燃抑烟剂与改性Sb203复合阻燃PP复合材料的性能,考察了改性Sb203与几种不同阻燃抑烟剂的复配能力。本文主要研究内容和结论如下:(1)钛酸酯偶联剂表面改性Sb203分别采用钛酸酯NDZ-101和钛酸酯NDZ-311对Sb203粉体进行表面有机化改性。研究了钛酸酯NDZ-101和钛酸酯NDZ-311的用量、反应温度、反应时间对Sb203表面改性的影响。研究发现两种钛酸酯偶联剂最佳改性条件均为添加量为3%,反应温度为70℃,反应时间为40min。钛酸酯以化学接枝的方式包覆于氧化锑表面。改性后Sb203分散性能得到改善。(2)改性Sb203在高分子基材中的分散性研究通过制备不同含量的Sb203母粒,采用扫描电镜分析其切面状况,研究表明改性Sb203粉体均匀分散于PP基材中。并研究了改性Sb203添加量对复合材料性能的影响,研究表明改性氧化锑复合DBDPE阻燃剂的加入有效减少了对PP基材物理性能的损耗,改善了PP树脂的热分解性能,复合材料最大分解温度延迟了23℃。(3)改性Sb203复合功能化的研究通过研究改性Sb203与几种不同阻燃抑烟剂的复合阻燃PP的复配能力,得以下结论。添加20份阻燃抑烟剂,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、热变形温度、邵氏硬度提高,而断裂伸长率、简支梁缺口抗冲击强度、悬臂梁缺口抗冲击强度降低。复合材料的水平、垂直燃烧测试为V-0级,但阻燃抑烟剂对氧指数的贡献率为负值。TG测试显示,氢氧化铝、氢氧化铝:氢氧化镁=3:1混合物料、氧化锌、硼酸锌有效抑制了PP的热分解,复合材料的T1、T5、T1o分别得到不同的提高。氢氧化镁在PP分解前并未发生抑制燃烧作用,复合材料的T1、T5、T1o均没有发生明显的变化。而添加水滑石时,复合材料的热失重百分点温度降低,其热失重速率大主要由于水滑石失水所致。DTA测试显示,分别添加20份氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铝:氢氧化镁=3:1混合物料、氧化锌、水滑石、硼酸锌后,PP的放热效应得到有效抑制,复合材料280℃附近的放热峰得到明显的减弱,同时其他放热峰也得到了延迟并呈现尖锐化。