超细改性水镁石粉的制备及在聚酯材料中的应用研究

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D90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2.1KJ·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34.5KJ/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。

目录

文摘

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引 言

1第一章 文献综述

1.1水镁石的概况

1.2水镁石用作阻燃剂的研究概况

1.3聚酯型人造石的概况

1.4本文研究的目标、内容及意义

2第二章 超细改性水镁石粉的制备

2.1 实验部分

2.2结果与讨论

2.3 本章小结

3第三章 水镁石/聚酯人造石的制备及性能测试

3.1 实验部分

3.2结果与讨论

3.3本章小结

4第四章 水镁石/聚酯人造石的固化动力学研究

4.1 实验部分

4.2结果与讨论

4.3本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢