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聚丙烯/水滑石复合材料制备及性能研究

作　者: 王明秋
导　师: 钟明强；陈枫
学　校: 浙江工业大学
专　业: 材料工程
关键词: 水滑石(LDHs) 聚丙烯(PP) 复合材料 聚磷酸铵(APP) 离子交换法 阻燃性能
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


采用十二烷基磺酸钠作为有机改性剂,通过离子交换的方法,制备了十二烷基磺酸钠改性水滑石,研究了未改性水滑石与改性水滑石的热稳定性、层间距等结构和性能之间的变化。用未改性水滑石和改性水滑石分别与聚丙烯共混制备纳米复合材料,将两种水滑石制备的复合材料的力学性能、阻燃性能、非等温结晶性等方面进行对比研究。熔融法制备PP/LDHs/APP、PP/PP-g-MAH/LDHs/APP、PP/LDHs/APP/MEL复合材料。研究了PP/LDHs/APP、PP/PP-g-MAH/LDHs/APP、PP/LDHs/APP/MEL复合材料的不同添加量与加工、结晶、力学、阻燃等性能之间的关系,进而得到性能最佳的复合材料配方。研究结果表明:十二烷基磺酸钠可插入到水滑石片层之间,使水滑石的层间距得到了一定程度的提高,含量为20%的改性水滑石的聚丙烯复合材料的极限氧指数为24%,较聚丙烯/未改性水滑石复合材料的要高,并且改性后的水滑石在聚丙烯中的分散较均匀。在PP/LDHs/APP、PP/PP-g-MAH/LDHs/APP、PP/LDHs/APP/MEL这三种复合材料中,APP含量为30%时,PP/LDHs/APP复合材料的极限氧指数最大,相对于填料含量相同的其他复合材料,水滑石含量为3%时的PP/LDHs/APP/MEL复合材料的拉伸强度最高,极限氧指数为23%。经过阴离子交换过程,水滑石的层间阴离子为H2PO4-,同样对LDH-APP分析的结果表明,APP可与水滑石复配,当LDH-APP的含量为30%时,PP/LDH-APP复合材料的极限氧指数为23%。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-8
第一章 文献综述  8-23
  1.1 引言  8
  1.2 水滑石简介  8-17
    1.2.1 水滑石的结构  8-11
    1.2.2 水滑石的性质  11-12
    1.2.3 水滑石的制备  12
    1.2.4 水滑石的有机改性方法  12-13
    1.2.5 有机水滑石的表征方法  13-15
    1.2.6 水滑石的应用  15-17
  1.3 聚合物/水滑石复合材料制备方法  17-20
    1.3.1 直接插层法  18-19
    1.3.2 原位聚合法  19
    1.3.3 原位生成法  19
    1.3.4 层离/重组法  19-20
    1.3.5 重构法  20
  1.4 聚合物/LDHs 复合材料应用领域  20-21
  1.5 课题提出及创新点  21-23
    1.5.1 课题提出  21
    1.5.2 课题研究内容  21-22
    1.5.3 创新点  22-23
第二章 聚丙烯/水滑石复合材料的制备和性能研究  23-34
  2.1 实验部分  23-24
    2.1.1 实验原料  23
    2.1.2 仪器及设备  23
    2.1.3 有机改性水滑石制备  23-24
    2.1.4 复合材料的制备  24
  2.2 测试与表征  24-26
  2.3 结果与讨论  26-33
    2.3.1 有机改性水滑石性能  26-30
    2.3.2 复合材料性能  30-33
  2.4 本章小结  33-34
第三章 LDH-APP 制备及PP/LDH-APP 复合材料性能研究  34-45
  3.1 实验部分  34-36
    3.1.1 实验原料  34
    3.1.2 实验仪器及设备  34
    3.1.3 水滑石-聚磷酸铵的制备  34-35
    3.1.4 复合材料制备  35-36
  3.2 测试与表征  36-37
    3.2.1 水滑石-聚磷酸铵表征  36
    3.2.2 复合材料性能表征  36-37
  3.3 结果与讨论  37-44
    3.3.1 LDH-APP 分析  37-40
    3.3.2 复合材料性能分析  40-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章 PP/PP-g-MAH/LDH/APP、PP/LDH/APP/MEL 复合材料制备及性能研究  45-55
  4.1 实验部分  45-47
    4.1.1 实验原料  45
    4.1.2 实验仪器及设备  45-46
    4.1.3 复合材料的制备  46-47
  4.2 测试与表征  47-48
    4.2.1 复合材料力学性能  47
    4.2.2 复合材料极限氧指数  47
    4.2.3 复合材料DSC 分析  47-48
    4.2.4 复合材料SEM 测试  48
  4.3 结果与讨论  48-54
    4.3.1 复合材料力学性能  48-49
    4.3.2 复合材料极限氧指数  49-51
    4.3.3 复合材料DSC 分析  51-53
    4.3.4 复合材料SEM 分析  53-54
  4.4 本章小结  54-55
第五章 结论、创新点和展望  55-57
  5.1 结论  55-56
  5.2 创新点  56
  5.3 展望  56-57
参考文献  57-63
攻读硕士期间发表论文  63-64
致谢  64

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 非金属复合材料
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