咪唑基离子液体修饰的氢氧化镁对聚乙烯性能的影响

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1、咪唑基离子液体修饰的氢氧化镁对聚乙烯性能的影响摘要本工作合成了新型离子液体(LQ)氯代1．十四烷基．3．羧甲基咪唑盐([C14cim]C1)，经FT-IR、1HNMR表征，该产物具有目标产物的特征结构。采用超声波法，应用新合成的离子液体([C14cim]C1)和文献报道的几种离子液体(【C14mim]BF4、【C14mim]Br和[Clsmim]Br)对氢氧化镁(MH)进行表面修饰与改性。吸油值测试和二甲苯中的分散效果测试表明，相对于硬脂酸来说，所考察的离子液体对氢氧化镁的修饰效果明显。结合离子液体修饰后的氢氧化镁([C14cim]C1．MH)的红外光谱测试结果，【C14cim

2、]C1对MH的修饰与改性属于化学键合，并在实验研究的基础上建立了【C14tim]C1在MH颗粒表面与界面上的吸附模型。将离子液体修饰后的氢氧化镁通过熔融共混的方法与高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)复合，制备出聚乙烯／氢氧化镁复合材料(HDPE／MH，LLDPE／MH)。考察了复合材料的阻燃性能、抗静电性能、力学性能和MH颗粒在聚乙烯基体中的分散效果与分散状态。阻燃性能结果表明，在HDPE体系，当离子液体改性的氢氧化镁(LQ．MH)在较低添加量时，复合材料的水平燃烧(HB)性能没有明显改善，而其他情况下则改善明显。相对于未改性的样品，所有复合材料的氧指数(

3、LOI)均有所保持，个别样品有所提高。表面电阻率(Rs)和体积电阻率(Rv)结果显示，所有经过离子液体修饰的样品的抗静电性能都得到改善，个别样品的表面电阻率甚至低于1×109Q·m2，体积电阻率低于1×1010Q．cm。本工作还考察了LQ．MH对聚乙烯材料力学性能的影响。结果显示，复合材料的力学性能明显改善，尤其是冲击性能大幅度提高。当LQ．MH在较低添加量时，HDPE／LQ。MH复合材料的冲击性能明显较未改性的样品要好，在高添加量下，则提高的并不明显。而对于LLDPE／LQ-MH复合材料，无论LQ．MH是在低添加量还是在高添加量下，材料的冲击强度都较未改性的样品提高明显。LL

4、DPE／[C14cim]C1．MH(150phr)复合材料的断面扫描电子显微照片显示，该材料的断裂明显具有韧性断裂的特征，经过【C14eim]C1修饰的氢氧化镁粒子在LLDPE中分散均匀，分散效果良好。关键词：咪唑基离子液体；聚乙烯(PE)；阻燃性能；抗静电性能；机械性能；分散状态4EffectsofMagnesiumHydroxideModifiedbyImidazoliumIonicLiquidsonPropertiesofPolyethyleneAbstractAkindofnovelimidazoliumionicliquid(LQ)surfacetreatmentag

5、ent，1．n．tetradecyl-3一carboxymethylimidazolechloride([C14cim]C1)，wassynthesizedinthiswork．TheresultsofFT-IRand1HNMRtestingshowthatthestructureofproducthavethecharacteristicgroupsof【C14cim]C1，andthemeltingpointis131—1320C．Magnesiumhydroxide[Mg(OH)2】wasmodifiedbymeansofultrasonicmethodsusing[C1

6、4cim]Clandotherionicliquids，namely【C14mim]BF4，[C14mim]Brand[C,smim]Brasmodifierinwater．ItisshownthatthemodifiedeffectiSbetterwhenionicliquidswereusedcomparingwiththatmodifiedbystearicacid(SA-MH)，accordingtotheoilabsorptionvaluetestinganddispersioneffecttestinxylene．TheFT-IRabsorptionspectrao

7、f[C14cim]C1一MHobservationsindicatedthatthe[C14cim]ClinteractedwithMg(OH)2viachemicalbonding，andtheabsorptionschemewasalsotentativelyproposedinourresearch．ThecompositesofpolyethyleneandMHmodifiedbyLQwereobtainedbymeansofmeltblending；includingthehigh