Исследование по получению огнезащитного наномагниевого гидроксида, модифицированного полиакрилатной микроэмульсией

Целью данного исследования является объединение микроэмульсии полиакрилата (ПАЭ) с гидроксидом наномагния (МГ) посредством метода химической модификации с целью разработки нового антипирена с целью улучшения характеристик дисперсии, межфазной совместимости и огнезащитных свойств в полимерных матрицах. . Путем оптимизации процесса подготовки достигается модификация поверхности наномагниевого гидроксида, а затем исследуется эффект его применения в полимерных материалах, таких как полипропилен (ПП), что открывает новый способ улучшения огнестойкости и комплексных характеристик полимерных материалов.

1. Введение

Гидроксид наномагния, как экологически чистый, не содержащий галогенов антипирен, широко изучен, поскольку он разлагается, поглощает тепло и выделяет водяной пар при высоких температурах, а образующийся оксид магния обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Однако его плохая дисперсия в полимерах и плохая межфазная совместимость ограничивают полную реализацию огнезащитного эффекта. Полиакрилатная микроэмульсия является идеальным выбором для модифицированного наномагниевого гидроксида благодаря своим хорошим пленкообразующим свойствам, отличным адгезивным свойствам и легкой функционализации.

2. Материалы и методы

Синтез наноразмерного гидроксида магния: используйте метод осаждения для получения наноразмерного гидроксида магния и контролируйте условия реакции для получения желаемого размера и морфологии частиц. Приготовление полиакрилатной микроэмульсии. С помощью технологии эмульсионной полимеризации выбираются конкретные эмульгаторы и инициаторы для приготовления полиакрилатных микроэмульсий с определенной молекулярной массой и функциональными группами. Модификация поверхности: γ-метакрилоилоксипропилтриметоксисилан (KH570) выбран в качестве связующего агента, а полиакрилатная микроэмульсия прививается к поверхности наномагниевого гидроксида посредством химической реакции с образованием модифицированного нанометрового оксида магния (MH@PAE). 3. Тестирование и анализ производительности

Наблюдение за дисперсией и морфологией: наблюдайте за морфологией и дисперсным состоянием наномагниевого гидроксида и его модификацией с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) и сканирующего электронного микроскопа (СЭМ). Анализ термических свойств: термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) использовались для оценки термической стабильности и огнезащитных свойств гидроксида наномагния до и после модификации. Испытание механических свойств: добавьте модифицированный наногидроксид магния в полипропилен, чтобы проверить прочность на растяжение, изгиб и другие механические свойства композитного материала. Испытание на огнестойкость: испытания на горизонтальное горение (UL-94) и предельное кислородное индекс (LOI) используются для оценки огнестойкости композитных материалов. 4. Результаты и обсуждение.

Результаты исследований показывают, что наногидроксид магния, модифицированный микроэмульсией полиакрилата, равномерно диспергируется в полипропиленовой матрице, а интерфейсное взаимодействие с матрицей усиливается, что существенно улучшает огнезащитные свойства материала, в том числе сокращает время воспламенения и горения. скорость, улучшает значение LOI. В то же время модифицированный гидроксид наномагния мало влияет на механические свойства полипропилена, а некоторые образцы даже улучшаются за счет оптимизации межфазного соединения.

5. Вывод

Модификация поверхности наномагнида гидроксида посредством полиакрилатной микроэмульсии успешно улучшила его дисперсность и межфазную совместимость в полимерной матрице, эффективно улучшив огнезащитные свойства композиционного материала. Этот метод обеспечивает новую стратегию разработки высокоэффективных огнестойких полимерных материалов и имеет широкие перспективы применения, особенно в области электронной техники, строительства и транспорта. Будущие исследования позволят дополнительно изучить эффекты применения в различных полимерных системах и оптимизировать методы модификации.