论文部分内容阅读
本文以硝酸镁、硝酸铝及碱液为原料,合成出镁铝层状双金属氢氧化物(Mg-Al-NO3-LDH),并分为较大层间距和较小粒径,对合成反应条件进行探究。通过XRD、粒度分析、SEM、AFM、IR、TG等测试手段对LDH的晶型、粒度分布、形貌、结构组成、热性能等进行表征。结果表明,通过调节反应条件能制备出晶相单一、晶形完整、层间距为0.88nm的Mg-Al-NO3-LDH,并能控制其粒径在120nm左右。 基于提高LDH本体的阻燃抑烟性能并改善其在基体中的分散状态,选用SPDP对LDH进行有机化改性(Mg-Al-SPDP-LDH)。在探究离子交换实验条件对LDH层间阴离子交换率的影响后,讨论有机化改性对LDH本体热性能的改变。利用IR、NMR、XRD、TG等测试方法对产物进行表征。依据测试数据推断出:成功合成SPDP,并将其插入LDH层间(层间距从0.88nm增大至1.5nm);LDH本体热性能在有机化改性后得到提高(残炭量提升23%)。 将NO3-LDH和SPDP-LDH按比例分别加入不饱和聚酯(UP)基体中,制备出两组LDH/UP纳米复合材料,并选用XRD、TEM、TG、拉伸、弯曲测试等对其进行表征。XRD数据反映出,SPDP的引入有利于LDH在基体中的分散;TEM图像表明LDH以纳米级分散在基体中,SPDP-LDH分散状态较为理想;TG结果说明两种LDH的加入都能提高复合材料的热性能,SPDP-LDH/UP体系的增加更为明显;结合力学性能测试及XRD、TEM、TG数据,发现LDH在基体中的分散效果越理想,其对复合物热性能、力学性能的改善就越显著。 基于LDH/UP纳米复合材料的CC测试数据,分析其阻燃抑烟性能的变化,并探讨LDH对基体的阻燃抑烟机理。结果表明,随LDH添加量增大,复合材料的阻燃抑烟性能得到提高,SPDP-LDH对基体的阻燃抑烟改性效果优于NO3-LDH。LDH的冷却、稀释、栅栏效应对基体起到阻燃作用,同时其稀释、吸附、催化作用可达到抑烟效果,而SPDP的引入有助形成更加致密炭层,提高复合材料的阻燃抑烟性能。