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《大连理工大学》 2008年
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超细改性水镁石粉的制备及在聚酯材料中的应用研究

丰世凤  
【摘要】: 水镁石作为阻燃填料,具有热稳定性好、无毒、抑烟、不挥发、价格低廉等优点,受到国内外的广泛关注。由于水镁石是一种极性很强的无机矿物,与高分子材料相容性差,难以形成良好的界面结合,限制了水镁石的应用。本文针对上述问题做了如下工作: (1)使用行星式高能球磨机,在球磨过程中加入助剂,制得超细改性水镁石粉。考察了球磨参数及助剂用量对粉体粒度及表面改性效果的影响。使用激光粒度分析、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、活化率测试、接触角测试、沉降时间测试对粉体的粒度、形貌和改性效果进行了表征。结果表明所得水镁石粉体D_(90)由32.75μm降到1.26μm,且形貌均匀晶型保持完好,在助磨剂添加量为0.2%、表面活性剂添加量为2%时所得超细改性水镁石粉体与原粉相比,活化率提高到98.5%、接触角增大到131度、沉降时间延长到22.5h。 (2)将超细改性水镁石粉添加到不饱和聚酯树脂中,加入固化助剂,在常温常压下制得水镁石/聚酯人造石。考察了树脂的种类及水镁石添加量对聚酯人造石性能的影响。使用氧指数仪(LOI)和锥形量热仪(CONE)对聚酯树脂和水镁石/聚酯人造石进行了阻燃性能测试。LOI数据表明:随着水镁石添加量的增加,氧指数在提高,添加50份时达到31.3,比聚酯树脂提高了11%;CONE数据显示,添加50份水镁石粉制得的聚酯人造石与聚酯树脂相比:引燃时间由80s延长到153s,热释放速率降低4/5,生烟速率和总生烟量降低2/3。力学性能测试的弯曲强度由27.69MPa提高到40.75MPa,冲击强度从2.1 KJ·cm~(-2)提高到了3.3KJ·cm~(-2)。 (3)采用非等温DSC方法对水镁石/聚酯人造石及聚酯树脂进行固化动力学分析,考察水镁石对不饱和聚酯树脂固化性能的影响,得到聚酯人造石和聚酯树脂的固化反应活化能分别为34.5 KJ/mol和18.1KJ/mol。表明水镁石的添加对树脂的固化性能有抑制作用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ323.4

【引证文献】
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