Исследования по модификации порошка нано-брусита новой полиакрилатной эмульсией: продвижение инноваций в области экологически чистых огнезащитных и армирующих материалов

На переднем крае современных исследований в области материаловедения глубокая интеграция нанотехнологий и науки о полимерах продолжает расширять границы новых свойств материалов. Порошок брусита (природный гидроксид магния, Mg(OH)2) как экологически чистый неорганический антипирен природного происхождения стал предметом исследований в области материаловедения благодаря своему превосходному огнезащитному эффекту и характеристикам низкого дымообразования. . Однако наноразмерный порошок брусита склонен к агломерации из-за его высокой удельной поверхности, что ограничивает его эффективное диспергирование и максимизацию огнезащитных характеристик в полимерных композитах. В связи с этим стратегия модификации поверхности с использованием новых полиакрилатных эмульсий стала важным средством улучшения характеристик применения бруситового порошка и расширения областей его применения.

Предыстория и цели исследования:

Это исследование сосредоточено на использовании недавно разработанной полиакрилатной эмульсии посредством модификации поверхности порошка нано-брусита с целью решить проблему дисперсии в полимерных материалах, улучшить взаимодействие с матрицей и изучить более глубокую модификацию. огнестойкость порошка нано-брусита в полиолефинах и других полимерных композиционных материалах и улучшение механических свойств материалов направлены на разработку экологически чистых композиционных материалов с превосходными огнестойкостью и механическими свойствами.

Методы исследования и технические пути:

1. Разработка и синтез полиакрилатной эмульсии: с использованием передовой технологии эмульсионной полимеризации разрабатывается и синтезируется полиакрилатная эмульсия, содержащая определенные функциональные группы, для достижения эффективной модификации и покрытия поверхности порошка нанобрусита.

2. Модификация поверхности порошка брусита: посредством детального анализа характеристик, включая измерение дзета-потенциала, измерение угла смачивания, инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR), термогравиметрический анализ (TGA) и просвечивающий электронный микроскоп (TEM) и т. д. Проверка структурных изменений и Эффект модификации порошка нано-брусита до и после модификации.

3. Подготовка и оценка характеристик композиционных материалов: смешайте модифицированный порошок нано-брусита с матрицей, такой как полиолефин, оцените его огнезащитные свойства с помощью испытания на кислородный индекс (LOI) и проведите испытания на растяжение, изгиб и удар. Оцените комплексные механические испытания. свойства композиционных материалов.

Ожидаемые результаты и значимость исследования:

Ожидаемые результаты показывают, что новая полиакрилатная эмульсия успешно модифицировала поверхность порошка нано-брусита, значительно улучшила его однородность дисперсии в полимерных композиционных материалах, эффективно усилила огнезащитный эффект и улучшила кислородный индекс. влияние на механические свойства основного материала сведено к минимуму. Кроме того, посредством детальной характеристики был уточнен механизм модификации, что обеспечило теоретическую основу для последующей оптимизации производительности.

Это исследование не только напрямую способствует разработке высокоэффективных, экологически чистых огнестойких композитных материалов, но также имеет далеко идущее значение для изучения путей высокоэффективного использования природных минеральных ресурсов и реагирования на стратегии устойчивого развития. Будущие направления исследований будут сосредоточены на оптимизации параметров процесса модификации, расширении спектра полимерных систем и углубленном изучении потенциала применения модифицированного бруситового порошка в особых условиях.