类水滑石在阻燃剂方面的应用ppt课件.pptx

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1、类水滑石在阻燃方面应用研究汇报人：赵2019.11.131汇报提纲2一、背景二、阻燃剂比较三、类水滑石阻燃剂四、总结3一、背景背景4*使用阻燃材料与为未使用阻燃材料的对比发火后救人的时间，阻燃材料为未阻材料的15倍;生成的有毒气体量，阻燃材料为未阻材料的1/3。聚合物材料具有潜在的火灾危险性，包括热灾害（燃烧释放的热量）和非热灾害（烟气和毒气）。火灾中因窒息和烟气中毒造成的人员伤亡可占火灾总伤亡人数的50-80%。减少聚合物热和非热灾害----阻燃技术----根本阻燃剂的重要性5二、现有阻燃剂对比现有阻燃剂的特点在燃烧

2、时，卤系阻燃剂于200~300oC分解放出HX，能捕获造成降解的高能自由基H.和HO.，延缓或终止反应。HX为一种难燃气体，密度比空气大，可覆盖在材料表面，降低其可燃性气体的浓度，抑制材料的燃烧6由于卤系阻燃剂作用时会产生大量的烟雾，有毒且具有腐蚀性的卤化氢气体，不仅妨碍救援工作，而且会腐蚀仪器和设备，产生二次危害，目前卤系阻燃剂的用量有逐渐减少的趋势。机理缺点水滑石在加热分解过程中，会脱去层间水、层间阴离子和羟基，终形成一种混合金属氧化物，在这个过程中将会吸收大量的热，释放出不可燃气体稀释氧气，同时还会促进形成炭层，

3、可以将聚合物与空气隔开，隔热抑烟机理优点水滑石用作阻燃材料时，具有无卤、无毒、不产生有毒和腐蚀性气体、阻燃和抑烟性能优良等突出优点，已成为当前材料阻燃领域研究的热点类水滑石阻燃剂卤系阻燃剂应用最广阻燃剂无卤阻燃剂7三、类水滑石在阻燃剂方面应用引入具有高阻燃效率的阳离子引入具有阻燃效果的阴离子基团与其他阻燃剂复配8使用时同样存在添加量大、阻燃效率低等突出问题；LDHs表面亲水疏油，与聚合物基体相容性差，对复合材料力学性能影响较大。结构特点提高水滑石阻燃剂阻燃效率途径水滑石阻燃剂存在的问题锌硼掺杂钙铝水滑石阻燃剂应用于P

4、VC中91.共沉淀法制备CaAlZn水滑石2.硼酸/硼酸三丁酯插层CaNO3AlNO3ZnNO3NaCO3NaOHCaAl-LDHsCaAlZn-LDHs不同物质量比CaAlZn-LDHs饱和硼酸/硼酸三丁酯CaAlZn-BO3LDHs/CaAlZn-C12H27BO3LDHs3.制备复合材料，将纯PVC,CaAl-LDHs/PVC，CaAlZn-LDHs/PVC,CaAlZn-LDHs-C12H27BO3LDHs/PVC,CaAlZn-LDHs-BO3LDHs/PVC分别标号1-575℃/2h干燥测试与表征FTIR1

5、0XRD不同水滑石的FTIR分析不同水滑石的XRD分析纯PVC以及不同水滑石复合材料的TG分析TG1023cm^-1处振动峰强度变大，说明使用有机硼酸三丁酯离子交换率比无机硼酸的高.加入硼酸后，插层进入了LDHs层板间使层间距变大，但层板结构未受到影响.相比于1试样，4试样的总质量损失减少了23.3%.阻燃测试11PVC/质量分CaAl-LDHs/质量分CaAlZn-LDHs/质量分CaAlZn-C12H27BO3LDHs/质量分LOI/%10023.01003024.01003026.51003028.5烟密度测试残

6、炭测试阻燃测试CaAlZn-C12H27BO3-LDHs可以显著提高PVC材料的残炭率和氧指数，并降低PVC材料的发烟量;相比无机硼酸根插层水滑石CaAlZnC12H27BO3-LDHs燃烧后的焦炭石墨化程度更高，炭层更致密钙铝水滑石掺杂硼酸根与锌离子起到了很好的协同阻燃抑烟作用PVC及不同复合材料的烟密度测试PVC及不同复合材料的残碳数码照片磷酸苯酯水滑石阻燃剂应用于PS（聚苯乙烯）121.尿素法合成Mg2AlCl-LDH尿素（1.33M）MgCl2(0.33M)AlCl3(0.17M)NH4Cl（1M）2.离子交换

7、，插功能基团PP100℃回流48hPH/IR传感器玻璃反应器中MettlerToledoLabMax离心、验Cl-Mg2AlCl-LDH干燥Cl-LDH震摇1h氩气与搅拌的条件下分散滴加PP溶液PP-LDH洗涤冻干3.制备复合材料将PS纳米复合材料混入至PP-LDH测试与表征13FormulationPHRR[KW/m^2]THE[MJ/m^2]Tig[S]Burnouttime[s]EHC[MJ/m^2g]PS865±28137±381±3550±153.4±0.1CO3-LDH673±22135±259±2612±

8、323.4±0.1PP—LDH457±15136±265±2695±353.5±0.1由于磷酸苯酯中含有阻燃效果的磷元素，因此类水滑石的阻燃效率得到提升;相比于碳酸根型的水滑石，磷酸苯酯型水滑石可以使聚苯乙烯提高成炭率。Heatreleaserateforpristinepolystyrene(blue)PS/CO3-LDH(bl