水滑石作为无机功能材料的应用现状

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1、精选公文范文管理资料水滑石作为无机功能材料的应用现状　　水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)是一种层状双羟基复合金属氧化物,是一类近年来发展迅速的阴离子型粘土。水滑石中的Mg2+、Al3+被其他同价金属离子取代时,就构成了类水滑石。水滑石类化合物主要由水滑石、类水滑石和他们的插层化学产物柱撑水滑石构成。　　水滑石类化合物具有独特的结构、阴离子的可交换性以及优良的催化性能,同时又具有耐热性、耐辐射性和耐酸碱性,使其在吸附、离子交换、阻燃、催化、医药及光、电、磁等方面得到广泛应用。近年来

2、,随着交叉学科研究领域的拓展,水滑石作为无机功能材料在选择性红外吸收、紫外阻隔等方面亦显示了优良的性能,在农膜、化妆品、涂料、塑料加工等方面展示了良好的应用前景。　　1、[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料在功能高分子材料及添加剂方面的应用　　1.1用作PVC热稳定剂　　聚氯乙烯(PVC)具有加工性能优越、燃烧困难、力学性能高、价格低廉、原料来源丰富以及制造工艺成熟等特点,在轻工、机械、电子、建筑、纺织以及航天等领域具有广泛的用途,但是由于PVC分子链上存在叔碳氯原子、烯丙基氯

3、原子等不稳定氯原子,受热时容易分解,热稳定性差。为保证PVC配混料具有良好的加工性能和赋予PVC制品合宜的使用性能,就必须在PVC配混料中加入热稳定剂。　　水滑石作为PVC的热稳定剂,日本于20世纪70年代已有文献报道,20世纪80年代后,陆续发表专利,日本Kyowa化学公司最先将水滑石填充到PVC中用作热稳定剂,将100份PVC、1份硬脂酸锌、2份氧化铁、0.8份马来酸二丁基锡和0.3份水滑石混炼成薄膜并测定其稳定性。结果表明:样品在190℃的热稳定时间为8min,而不含水滑石样品的热稳定时间只

4、有[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料2min。其热稳定效果比钡皂、钙皂及它们的混合物好。此外,它还具有透明性好、绝缘性好、耐候性好及加工性好等优点,不受硫化物的污染,无毒,能与锌皂及有机锡等热稳定剂起协同作用,是极有开发前景的一类无毒环保型热稳定剂。　　近年来,国内已开始水滑石类热稳定剂与其他热稳定剂或助剂复配的开发研究。华幼卿等在国内首次研究了水滑石类镁铝层状双羟基氢氧化物对PVC的热稳定作用,结果表明:该种新型热稳定剂具有重要的环保价值和经济效益。张莉等采用比色法、热失重

5、法等研究了不同镁、铝摩尔比的水滑石对PVC热稳定性能的影响。结果表明,随着镁铝比的增大,Mg-Al水滑石碱性提高,不利于控制PVC的热氧老化,提高PVC的热稳定性;Mg-Al水滑石与Pb、Sn均有较好的协同效应,能较好地控制PVC的热氧老化。LinYanjun等研究了Mg-Al-CO3层状双羟基氢氧化物中不同镁铝摩尔比对PVC热稳定性的影响,结果表明,镁铝摩尔比为2时热稳定性最佳。这是因为此时层间电荷密度较高和稳定的取代Cl基冲击力较强,Cl基被取代,阻止了PVC的自动催化脱HCl[键入文字][键

6、入文字][键入文字]精选公文范文管理资料的过程。　　由上可见,水滑石对PVC的热稳定作用是显著的,这可能与PVC材料的热分解机理及水滑石对酸的吸收性质有关。VenL.等认为水滑石提高热稳定性机理是水滑石与PVC降解过程中产生的HCl的反应。水滑石与HCl的反应分为两步:首先,HCl与水滑石层间CO32-发生层间交换;其后,水滑石层板的OH-与HCl反应,层状结构完全破坏,形成氯化物。　　水滑石的特殊结构和化学组成使其成为高效的PVC热稳定剂,具有广泛的应用前景,它的优异性能表现在:　　(1)水滑石

7、无毒、不挥发、不会被水、油或溶剂析出,而且具有良好的耐候性和光稳定性。　　(2)水滑石的折射率和PVC[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料接近,可以用于透明材料。　　(3)经表面改性的水滑石具有与塑料良好的相容性,不损失材料的力学、电学及光学等性能。　　(4)水滑石层状结构中含有一定的结构水和CO32-,可分解出CO2和H2O,使其具有一定的阻燃性能。　　(5)由于水滑石自身的润滑性,可防止PVC薄膜与模具之间的粘连,物料的加工特性得到提高。　　(6)层状结构的密封作用,避免了

8、水滑石与HCl反应后生产弱酸对加工设备的腐蚀,并且可以有效的抑制增塑剂及其他添加剂从聚合物基体向表面迁移。　　(7)水滑石具有的红外吸收性能、紫外阻隔性能及杀菌防腐性能等将赋予水滑石/PVC复合材料多种优异性能。　　1.2红外吸收材料　　水滑石层间阴离子对红外有显著的吸收,并且其他对红外有吸收作用的有机分子可以通过离子交换插入水滑石层间,这样的层状材料对红外的吸收范围可根据需要进行设计和调整。目前将其用于农业棚膜,大幅度提高了保温效果,同时由于其自身的特殊结构可以起到防老化抗菌、抗