多元LDHsEVA纳米复合材料的制备及性能研究.pdf

刘跃军 等 ：多元 LDHs／EVA纳米复合材料 的制备及性能研究 多元 LDHs／EVA纳米复合材料的制备及性能研究 刘跃军，高 鑫，刘 亦武，范淑红 (湖南工业大学 包装新材料与技术重点实验室，湖南 株洲 412007) 摘 要 ： 以氯化镁 (MgC1z·6H2O)、氯化铝 (A1C13 阻燃 ，在低烟 、无卤、无毒 、环保 的环境要求下 日益受到 · 6H O)、氯化锌 (ZnCl2)、氯化铁 (FeCl3·6H2O)和 重视 [2]。 目前，有 些 研 究 者 合 成 了二元 LDHs 碳酸钠 (NaCO。)为原料，采 用共沉 淀法制备 了二 元 (MgA1一CO。)和三元 LDHs(MgAIZn—CO。)，并在 阻燃 MgA1一CO LDHS、三 元 MgA1Zn—CO。LDHS和 四元 高分子中得到应用[4]，但主要研究其复配阻燃 ，而非 MgA1ZnFe—CO。LDHS无 机 纳 米粉 体 ，用 聚 乙二 醇 作为主要阻燃剂 ]。而某些元素 (如 Zn、Fe)的引入 (PEG)对 3种 IDHs进行原位改性 ，采用熔融共混法 可改善 LDHs的阻燃抑烟性能一。据所查资料，未见 制备 了EVA／LDHS纳米复合材料，并对 LDHS和纳 采用不同元数 LDHs制备复合材料并系统研究其阻燃 米复合材料进行 了透视 电子显微镜 (TEM)、扫描 电子 性能的报道。 显微镜 (SEM)、X射线衍射 (XRD)、热重分析 (TG)、力 本文采用共沉淀法 中的在低过饱和态溶液 中沉淀 学性能、燃烧性能等测试。结果表 明加入 LDHS纳米 的方法制备 了二元 MgA1一CO。LDHs、三元 MgA1Zn— 粉体后 ，虽然对复合材料的力学性能有一定的影响，但 CO3LDHs、四元MgA1ZnFe—CO。LDHs。并采用熔融 对复合材料 的阻燃效果有着明显 的改善 ；而且 随着 共混法将 EVA与 LDHs共混制备纳米复合材料 ，然 LDHS元数的增加，复合材料的 阻燃效果得 到明显提 后注塑成标准样条 。通过对不 同元数 LDHs制备的复 高；当四元 MgA1ZnFe-CO。LDHS的添 加 量为 15 合材料进行表征 ，探讨 了不 同元数 LDHs对复合材料 时，复合材料 即可 自熄 。 结构与性能 的影 响，得 出了综合性 能较优 的EVA／ 关键词 ： EVA；LDHs；纳米复合材料 ；阻燃性能 LDHs纳米复合材料 。 中图分类号 ： TB33 文献标识码 ：A 文章编号 ：1001—9731(2012)15-2009—05 2 实 验 1 引 言 2．1 实验原料 EVA：301型，日本旭化成公司；NaOH、Na2CO。、 乙烯一醋酸乙烯酯 (EVA)是 由乙烯和醋酸乙烯酯 MgCI2·6H2O、A1C13 ·6H2O、ZnC12、FeCI3 ·6H2O、 (VA)按照不同比例共聚而成的具有 良好柔韧性、抗冲 PEG均为分析纯 。 击性、填料相容性 、热密封性能和 电性能 的高分子材 2．2 纳米 LDHs的合成 料[1]。EVA本身不含 卤族元素，属于易燃材料 ，在有 取 1molMgC12·6H2O，0．5molA1C13·6H2O和 热源、明火等条件下容易引起火灾 。但 EVA在包装 、