收藏本站
《太原理工大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氢氧化镁阻燃剂的制备及其应用研究

晏泓  
【摘要】: 氢氧化镁作为添加型无机阻燃剂,具有热稳定性好、无毒、抑烟、高效促基材成炭的作用,且在不产生腐蚀性气体的同时还具有中和燃烧过程中产生的酸性和腐蚀性气体功能,作为一种环境友好型的绿色阻燃剂具有很好的市场前景。然而,氢氧化镁在高分子材料中的分散性和相容性较差,往往导致阻燃材料力学性能下降。因此,如何增加氢氧化镁与聚合物之间的相容性、减少其使用量成为亟待解决的问题。本文针对这些问题,采用以下方法对氢氧化镁进行了制备和改性。 采用反向化学沉淀法、利用聚乙二醇(PEG1000)作为软模板在室温下制备了一维纳米Mg(OH)2粒子。获得针状形貌氢氧化镁的最佳PEG含量为4%,此时的氢氧化镁晶型完整,形貌规整而且分散性好,高分子型分散剂PEG1000的使用能够有效地控制氢氧化镁晶体的生长取向,并推测和探讨了此一维材料的形成机理。 首次以水/环己烷/Triton X-100/正己醇四元油包水微乳液体系中的微乳液滴作为纳米微反应器,向增溶有镁离子的微乳液区通入氨气作为沉淀剂,制备了纳米氢氧化镁粒子。这些空间受限的纳米微反应器可用来控制氢氧化镁纳米粒子的成核、生长和结晶。调整水和表面活性剂的摩尔比(ω0)可以有效地控制微乳胶束的大小,从而达到控制纳米粒子粒径的目的,纳米粒子的平均粒径随ω0的增大而增大。微乳液法获得的纳米氢氧化镁粒子在有机相中的分散性和相容性都较化学沉淀法有了较大改善。 通过在水热溶液中加入阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),实现了在较低的水热温度下获得高分散片状超细氢氧化镁。用此法得到的超细氢氧化镁的平均粒径为400nm,厚度为60nm,最佳工艺条件为150℃,pH为8, Mg2+/CTAB摩尔比为80的条件下水热6h。令人关注的是:CTAB的加入可以明显地促进氢氧化镁在水热条件下的溶解-沉淀过程,在较低水热温度下,生成形貌规整、粒径分布窄、结晶性好的超细氢氧化镁粒子。并探讨了CTAB在水热过程中对产物氢氧化镁形貌的影响机理。 通过对纳米氢氧化镁粒子进行油酸(OA)表面改性,然后在其表面接枝大分子聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得到了疏水纳米氢氧化镁粒子。首先,通过油酸对氢氧化镁进行表面修饰,在其表面引入双键烯烃基团,利用分散聚合法在修饰过的氢氧化镁表面接枝上有机大分子PMMA。接枝改性后的氢氧化镁粒子分散性得到较大的提高,在有机相中的分散稳定性和相容性得到了很大的提高。 在此基础上,为了从根本上解决氢氧化镁的分散及阻燃效率问题,研究了一步法原位合成PMMA/Mg(OH)2/MMT纳米复合材料的合成工艺及阻燃性能,借助蒙脱土(MMT)来提高氢氧化镁的阻燃效率。首次将微乳液法和分散聚合法相结合,利用微乳液法制备纳米氢氧化镁,并在同一体系中利用分散聚合法原位一步合成了PMMA/Mg(OH)2/MMT三相纳米复合材料。氢氧化镁纳米粒子蒙脱土纳米片层在基体材料中呈单分散状态,有效地解决了纳米粒子在高聚物基体中的团聚问题,基本保证了复合材料的透明性;复合材料阻燃性能也得到了很大提高,其热释放速率(HRR)和热释放速率峰值(PHRR)均明显降低,并在文中对阻燃机理进行了详细讨论。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ314.248

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王新宇,漆宗能,王佛松;聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料制备及应用[J];工程塑料应用;1999年02期
2 牟莉,张龙;环保型阻燃剂的研究进展[J];长春大学学报;2004年04期
3 杜高翔,郑水林,李杨;阻燃用氢氧化镁及水镁石粉体的表面改性研究现状[J];非金属矿;2002年S1期
4 王许云,张军,张峰,周传光;应用锥形量热法评价聚合物复合材料热释放速率[J];复合材料学报;2004年03期
5 陈龙武,甘礼华,岳天仪,周恩绚;微乳液反应法制备氧化铝(含水)超细微粒[J];高等学校化学学报;1995年01期
6 赵竹第,李强,欧玉春,漆宗能,王佛松;尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构与力学性能的研究[J];高分子学报;1997年05期
7 何云南;ATH在无卤阻燃聚乙烯电缆料中的应用研究[J];高分子材料科学与工程;1992年06期
8 廖勇勤,王琪,王良文;超声辐照引发MMA微乳液聚合产物结构表征[J];高分子材料科学与工程;2000年06期
9 徐加艳,胡源,王清安,范维澄,宋磊;阻燃材料工业中的绿色化学与技术[J];高分子材料科学与工程;2002年01期
10 袁绍彦,徐宏,古宏晨;阻燃型聚合物基纳米复合材料的研究[J];功能材料;2005年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡鸿飞,李大成,吉红兵;纳米氧化铁的制备方法及进展[J];四川有色金属;2001年01期
2 王秀芬,陈大军,周政懋,徐晓楠,郝向阳;无卤抗冲阻燃材料研究[J];工程塑料应用;1997年04期
3 戴芳,张振,孙安垣;1997年我国热塑性工程塑料进展[J];工程塑料应用;1998年04期
4 舒中俊,漆宗能;聚合物及其复合材料火灾危险与对策[J];工程塑料应用;1999年11期
5 许湘桃;干扰火箭弹用高强度塑料套筒的研制[J];工程塑料应用;2000年06期
6 崔永岩,崔春仙;ABS的消烟阻燃改性研究[J];工程塑料应用;2000年09期
7 李林,陆建锋;增强、阻燃PET的研究与应用[J];工程塑料应用;2001年01期
8 杨金海,张勇,张隐西;表面改性剂和硅油对HDPE/Al(OH)_3力学性能的影响[J];工程塑料应用;2001年03期
9 傅万里,刘竞超;环氧树脂/粘土纳米复合材料研究现状[J];工程塑料应用;2002年01期
10 吴鹏;ABS阻燃性能测试中差热/热重-红外光谱技术的应用[J];工程塑料应用;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵华伟;时虎;;核壳处理技术在阻燃防火中的应用[A];2011安徽省科协年会——海湾杯“社会消防安全管理创新”专题年会论文集[C];2011年
2 余丽秀;孙亚光;赵留喜;;高附加值膨润土深加工及应用研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
3 朱江;;我国阻燃制品监督管理工作的思考与对策[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
4 覃文清;;水性薄型钢结构防火涂料的研究[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
5 夏科丹;职慧珍;杨锦飞;;三嗪类成炭剂的合成及其应用[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
6 姚长江;王建立;;一水软铝石低钠耐热阻燃剂的开发及应用[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
7 刘凯;刘吉平;;双氰甲基苯基氧化膦的合成研究[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
8 杨光辉;杨森;孙玉泉;于广和;;几类典型外墙保温材料燃烧热值探析[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
9 张志远;李向梅;杨荣杰;;APP及其纳米复合物膨胀阻燃ABS树脂的研究[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
10 李响;孙凌刚;钱立军;周政懋;;阻燃剂的介绍及其在阻燃材料中的应用[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文涛;天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的阻隔性及相关性能研究[D];华南理工大学;2010年
2 戴春皓;黄磷尾气变换制甲醇合成气中试及新型催化剂研究[D];昆明理工大学;2009年
3 秦麟卿;含水无机物/热固性树脂复合材料的制备及阻燃性能研究[D];武汉理工大学;2010年
4 刘慧;电子束辐照HDPE/EVA基纳米复合材料结构与性能的研究[D];浙江大学;2010年
5 张志奋;浆膜动态性能研究及其在蒙脱土掺杂浆料改性效果评价中的应用[D];东华大学;2010年
6 薛兵;地开石的有机修饰及在聚合物体系中的应用研究[D];吉林大学;2011年
7 张平;石蜡类相变材料的设计及其热物性与阻燃性能研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 邢伟义;含双键磷氮硅单体及其光固化涂层的设计、阻燃性能与机理的研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 王奉强;羟甲基化磷酸脒基脲/硼酸复合阻燃剂的合成与性能研究[D];东北林业大学;2011年
10 王丽丽;含镍LDH的制备及LDH/EVA复合材料的研究[D];东北林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈雅铭;紫外光固化膨胀阻燃涂层的制备及阻燃机理研究[D];南昌航空大学;2010年
2 李昌垒;抗熔滴涤纶纤维的研究[D];浙江理工大学;2009年
3 贾红;氧化物半导体的湿化学法制备[D];浙江理工大学;2010年
4 万伟;D5反胶束体系的制备及其在活性染料染色中的应用[D];浙江理工大学;2010年
5 章琳;一种新型纤维装饰墙板的开发与阻燃性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 马晓芳;超细氢氧化镁制备的研究[D];郑州大学;2010年
7 刘西中;形貌可控ZnS材料的水热/溶剂热法制备[D];中国海洋大学;2010年
8 路绍琰;碱式硼酸镁晶须和六方片状氢氧化镁的水热制备及表征[D];中国海洋大学;2010年
9 梁勇;成核剂对PP/POE共混体系结晶行为的影响[D];湘潭大学;2010年
10 赖登旺;有机高岭土/PA6纳米复合材料的制备及其性能研究[D];湖南工业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵国玺,朱埗瑶,田彬;10-十一烯酸钠-溴化辛基三甲铵混合体系的表面化学研究[J];日用化学工业;1995年01期
2 刘钰,杨向光,张忠良,吴越;以水滑石为前体的Mg-Al-M复合氧化物对催化消除NOx的活性[J];催化学报;1999年04期
3 肖轶,马骏,任韶玲,杨锡尧;碳酸根离子柱撑钴铝水滑石的合成与表征[J];催化学报;1999年04期
4 尹荔松,危韧勇,周歧发,张进修;Sb_2O_3阻燃超细粉的制备和阻燃特性研究[J];材料工程;1999年12期
5 王平,陈伟红,郑兰芳;纳米无机阻燃剂在聚合物基复合材料中的应用研究进展[J];材料科学与工程学报;2003年01期
6 田裕;新乡善兴;小林弘忠;汪传斌;;低烟无毒阻燃电缆(净化电缆)的开发[J];电线电缆;1988年02期
7 李熙谋;;关于阻燃电缆开发应用的初步意见[J];电线电缆;1989年05期
8 杨书申,张景昌;热塑性塑料阻燃抗静电技术研究的进展[J];纺织高校基础科学学报;2000年01期
9 罗振敏,任大伟;天然纤维水镁石在阻燃材料中的应用[J];非金属矿;2001年03期
10 安悦,靖凤梅,叶景岩;无机阻燃剂天然水镁石的表面改性机理[J];抚顺石油学院学报;1998年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 臧克峰;天然水镁石的表面处理及其对ABS的低卤阻燃研究[D];大连理工大学;2001年
2 何震海;高性能氢氧化镁/聚烯烃无卤阻燃电缆料的制备及结构性能研究[D];北京化工大学;2002年
3 王坤杰;稀土复合纳米材料的制备及其催化性能研究[D];西北师范大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯长军;刁显珍;唐一科;韦立凡;;微乳液法制备气敏材料的技术及应用[J];材料导报;2006年06期
2 韩冬云;杨怀玉;王福会;;热处理对微乳液法制备纳米氧化镍的影响[J];无机盐工业;2006年12期
3 陈燕丹;黄明堦;李彩红;林树金;;w/o型微乳液法制备WO_3纳米粉体[J];福建农林大学学报(自然科学版);2007年03期
4 周军;兰新哲;张秋利;宋永辉;邢相栋;;微乳液法制备纳米二硫化钼酸沉过程研究[J];有色金属(冶炼部分);2011年08期
5 肖旭贤,黄可龙,卢凌彬,商菊清;微乳液法制备纳米CoFe_2O_4[J];中南大学学报(自然科学版);2005年01期
6 何晓晓,王柯敏,谭蔚泓,陈基耘,段菁华,原茵,林霞;静电相互作用对微乳液法制备核壳纳米颗粒的影响[J];科学通报;2005年20期
7 赵鹤云;阚家德;杨留方;吴兴惠;;熔盐介质法制备SnO_2纳米棒的研究[J];云南大学学报(自然科学版);2005年S3期
8 肖凤娟;杨惠芳;顾业强;;TritonX-100/正己醇/环己烷反相微乳液体系合成纳米羟基磷灰石[J];硅酸盐通报;2005年06期
9 刘翠红;周晓龙;;微乳液法合成纳米氟化镧的研究[J];石油练制与化工;2005年06期
10 张彩霞;张江娟;谢中运;;微乳液特性及在纳米材料制备中的应用[J];江西化工;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘俊俊;张勇;;线型低密度聚乙烯基复合材料的阻燃性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 赵文明;夏亚芳;付健;;一种新型环保直流软电缆的开发和研制[A];电缆工业循环经济与环保技术——中国电工技术学会电线电缆专业委员会2007'学术年会论文集[C];2007年
3 王志峰;赵维民;石亚茹;刘小丽;李娅珍;黄春瑛;;合金化阻燃镁合金阻燃机理的探究[A];2008中国铸造活动周论文集[C];2008年
4 陈晓玉;夏建明;董杰;;CVC平纹天鹅绒阻燃防静电整理工艺探讨[A];“浙江宏达”杯第三届全国印染新技术暨助剂新产品新成果学术交流会论文集[C];2009年
5 王志峰;赵维民;李娅珍;琚子来;刘振旭;黄春瑛;;合金化阻燃镁合金阻燃机理的探究[A];第八届中国铸造协会年会论文集[C];2008年
6 杨海滨;;无卤素软性印制电路板材料介绍[A];第九届中国覆铜板市场·技术研讨会文集[C];2008年
7 王德龙;唐勇;赵春霞;刘娅;王玉忠;;改性PVA阻燃剂在以聚氨酯为胶粘剂的刨花板体系中的应用[A];2006全国阻燃学术年会论文集[C];2006年
8 黄福林;赵乘寿;王德义;王玉忠;;一种新型阻燃剂对软质聚氨酯泡沫的阻燃[A];2008年全国阻燃学术年会论文集[C];2008年
9 王梅;胡云楚;;人造板/木塑复合材料阻燃研究进展[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
10 肖卫东;何培新;董年华;李建宗;;含磷阻燃剂对环氧树脂固化物的阻燃性能研究[A];第七次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 大路;淀粉制造新材料研究获重大突破[N];医药经济报;2007年
2 张晓君 田月;吉化掌握氮系阻燃剂合成技术[N];中国化工报;2006年
3 刘发宪;用淀粉制造新材料获重大突破[N];中国化工报;2007年
4 东经控股集团科技中心总工程师 洪工;防火瓦楞纸箱技术研制概述[N];中国包装报;2008年
5 特约记者 魏平贵 通讯员 韩涵;给建筑物穿上耐火服[N];中国化工报;2011年
6 孟朝红;三聚氰胺产业仍将健康发展[N];中国化工报;2008年
7 中国阻燃学会秘书长 周政懋;让星星之火不可燎原[N];中国化工报;2002年
8 王雄伟;尼洛推动纳米尼龙产业升级[N];中国化工报;2006年
9 上海中大科技企业发展有限公司 朱光林;魏征;王志根;厚重织物阻燃涂层工艺探讨[N];中国纺织报;2004年
10 ;无毒磷阻燃剂:ABS阻燃剂的开发方向[N];中国化工报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 晏泓;氢氧化镁阻燃剂的制备及其应用研究[D];太原理工大学;2009年
2 毛世艳;微乳液和胶束水溶液中的化学反应[D];兰州大学;2012年
3 关晋平;有机磷化合物对真丝绸的阻燃整理[D];苏州大学;2008年
4 隋晓萌;聚合物—氧化锌纳米复合材料的制备和发光性质研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
5 傅和青;聚丙烯及氯化聚丙烯接枝改性研究[D];华南理工大学;2005年
6 赵鹤云;SnO_2一维纳米材料的制备、表征以及特性研究[D];昆明理工大学;2006年
7 孙玉绣;羟基磷灰石生物陶瓷纳米粒子的制备、表征及生长机理的研究[D];北京化工大学;2007年
8 李铁龙;纳米铁及铁钯复合材料的制备与修复地下水基础研究[D];南开大学;2006年
9 巩强;钼酸盐微/纳米材料的微乳液控制合成,结构转变及机理研究[D];上海交通大学;2007年
10 任华;新型耐热、阻燃环氧树脂及固化剂的合成和性能研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张雪虎;阻燃用氢氧化镁的制备与改性研究[D];太原理工大学;2007年
2 周海安;微乳液法制备纳米镍催化剂及其在硝基苯加氢反应中活性的研究[D];浙江工业大学;2005年
3 邓丽丽;Ag和AgCl纳米颗粒的微乳液法制备工艺研究[D];燕山大学;2006年
4 李鲁江;Ni基非晶态合金纳米材料的合成及其磁性研究[D];同济大学;2007年
5 朱海霞;磁性高分子微球的合成及其特性研究[D];长安大学;2008年
6 付拴平;羟基磷灰石纳米粒子的制备与表征[D];内蒙古工业大学;2009年
7 陈传林;微乳液法从强碱性环境中提钒研究[D];江西理工大学;2010年
8 刘国根;乳液法制备不同形态壳聚糖微球的研究[D];北京化工大学;2007年
9 贾哲华;纳米辛导体金属硫化物的制备[D];太原理工大学;2002年
10 李月峰;超细钛酸锶粉体的液相法制备研究[D];四川大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026