EVA/纳米LDHs阻燃包装材料的制备、结构及其性能

摘要

随着社会的发展,对高分子材料的需求不断增多。虽然高分子材料的广泛应用给人类带来了极大的便利,但在有热源、明火的条件下容易引起火灾,对人民的生命财产造成巨大的损失。因此在保证材料力学等综合性能的同时提高阻燃性能显得尤为重要。　　本课题对EVA/双羟基金属复合氧化物(LDHs)纳米复合材料的制备、结构及性能进行了研究。主要内容有:利用自制的反应装置,采用化学沉淀法制备了不同元数、不同元素的LDHs,并对产品进行了表征;采用熔融共混法制备了不同类型的LDHs/EVA纳米复合材料;通过对不同元数 LDHs/EVA纳米复合材料的表征,分析了不同元数对纳米复合材料阻燃性能的影响;通过对 LDHs原料比例的分析,确定了适合EVA阻燃的最佳四元LDHs配方,并制备了四元LDHs/EVA纳米复合材料;用不同改性剂对LDHs改性,并与EVA复合制备复合材料,研究了复合材料的界面结构,确定了适合于LDHs/EVA纳米复合材料体系的改性剂;将LDHs与膨胀石墨和聚磷酸铵复配,制备出综合性能优良的阻燃复合材料;并根据四元LDHs的TG分析,将四元LDHs在不同温度下煅烧,将煅烧产物与EVA共混制备复合材料,结合不同元数、不同元素LDHs/EVA纳米复合材料的检测结果,探讨了LDHs/EVA纳米复合材料的阻燃机理。　　结果表明:利用自制反应器,采用共沉淀法制备的纳米LDHs形貌为层状片型,粒径在50 nm~150 nm之间,改性效果良好;LDHs元数在一定范围内影响着复合材料的阻燃性能,且随着元数的增加而变好,四元LDHs/EVA纳米复合材料的阻燃性能较纯EVA有较大改善;聚乙二醇(PEG)和偶联剂改性 LDHs可改善其与 EVA的相容性和界面作用,复合材料的性能得到了提高,PEG-2000为体系较优改性剂;通过不同元素LDHs/EVA纳米复合材料的对比,Fe3+的引入影响着 LDHs层间水的含量,进而影响复合材料的阻燃性能,通过对煅烧产物分析得知 LDHs层间水、层板羟基以及层状结构在一定范围内同样影响着复合材料的阻燃性能;LDHs与膨胀石墨和聚磷酸铵复配后制备出了阻燃等级可达FV-0的复合材料。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 阻燃高分子材料、阻燃剂及阻燃机理的研究现状

1.3 EVA阻燃材料及阻燃技术

1.4 纳米LDHs材料及在阻燃材料中的应用

1.5 本课题的研究目的意义及内容

第二章 雾式锥形反应器制备LDHs无机纳米粉体

2.1 试剂与仪器

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 多元LDHs/EVA纳米复合材料的制备与性能研究

3.1 实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

第四章 四元LDHs/EVA纳米复合材料的制备、结构及性能

4.1 实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

第五章 改性剂对LDHs/EVA复合材料结构与性能的影响

5.1 实验部分

5.2 结果与讨论

5.3 结论

第六章 LDHs/EVA纳米复合材料复配性能研究

6.1 实验部分

6.2 结果与讨论

6.3 本章小结

第七章 LDHs/EVA纳米复合材料的阻燃机理

7.1 实验部分

7.2 结果与讨论

7.3 结论

总结

参考文献

附录

致谢