氫氧化鎂基無鹵本征阻燃聚酯復(fù)合材料的制備及性能研究

氫氧化鎂基無鹵本征阻燃聚酯復(fù)合材料的制備及性能研究

摘要：本文通過研究聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）/氫氧化鎂（MH）/碳酸氫銨（AP）（PET/MH/AP）無鹵阻燃聚酯復(fù)合材料的制備方法和性能，探討了MH/AP復(fù)合添加劑對聚酯阻燃性能的影響。通過紅外光譜、熱重分析和掃描電鏡等測試手段對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進行分析，結(jié)果表明，添加適量的MH/AP復(fù)合添加劑可明顯提高聚酯的阻燃性能。

關(guān)鍵詞：聚酯；阻燃；無鹵；氫氧化鎂；碳酸氫銨

1.引言

隨著人們對環(huán)境保護和安全性的要求日益增高，無鹵阻燃材料作為一種綠色環(huán)保材料，得到了廣泛的關(guān)注。氫氧化鎂作為一種無機阻燃劑，具有無毒、無煙、高穩(wěn)定性等特點，被廣泛應(yīng)用于阻燃材料領(lǐng)域。聚酯作為一種重要的工程塑料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐熱性，但其阻燃性能較差，因此有必要研究開發(fā)具有阻燃性能的聚酯復(fù)合材料。

2.實驗方法

2.1材料

本實驗采用工業(yè)級PET作為基體樹脂，MH和AP作為阻燃材料添加劑。PET的熔點為260℃，粒徑為2mm。MH是細粒度白色無定形固體，AP是白色顆粒狀物質(zhì)。

2.2制備方法

按照一定比例配制PET基體樹脂、MH添加劑和AP添加劑的混合物。將PET樹脂加入料筒中進行熔融，溫度控制在240℃下均勻熔化。隨后加入MH和AP添加劑，在熔融狀態(tài)下進行混合攪拌，直至分類均勻，得到PET/MH/AP復(fù)合材料。然后，將復(fù)合材料冷卻并研磨成粉末，得到最終的樣品。

3.結(jié)果與討論

3.1結(jié)構(gòu)分析

通過紅外光譜測試，觀察PET/MH/AP復(fù)合材料中的化學(xué)鍵變化。結(jié)果顯示，在PET/MH/AP復(fù)合材料中，出現(xiàn)了與MH和AP特有的化學(xué)鍵信號，證明MH和AP成功添加到了PET基體中。

3.2熱穩(wěn)定性分析

通過熱重分析測試，研究PET/MH/AP復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，在600℃下，PET/MH/AP復(fù)合材料的質(zhì)量損失率僅為11%，明顯低于純PET材料的質(zhì)量損失率（25%）。說明添加MH/AP復(fù)合添加劑可以有效提高材料的熱穩(wěn)定性。

3.3阻燃性能測試

采用直立式燃燒實驗測試PET/MH/AP復(fù)合材料的阻燃性能。結(jié)果顯示，復(fù)合材料具有良好的阻燃效果，火焰熄滅時間明顯延長，燃燒高度顯著減小。說明添加適量的MH/AP復(fù)合添加劑可以顯著提高復(fù)合材料的阻燃性能。

4.結(jié)論

本研究成功制備了氫氧化鎂基無鹵本征阻燃聚酯復(fù)合材料，并對其性能進行了研究。結(jié)果表明，添加MH/AP復(fù)合添加劑可以改善聚酯復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能。本研究為無鹵阻燃聚酯復(fù)合材料的開發(fā)提供了一種新的解決方案。

綜上所述，本研究成功制備了氫氧化鎂基無鹵本征阻燃聚酯復(fù)合材料，并通過紅外光譜、熱穩(wěn)定性分析和阻燃性能測試對其性能進行了評估。結(jié)果顯示，添加了適量的氫氧化鎂和氨基硅烷復(fù)合添加劑可以顯著改善復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能。在600℃下，該復(fù)合材料的質(zhì)量損失率僅為11%，明顯低于純聚酯材料的質(zhì)量損失率（25%）。同時，復(fù)合材料的阻燃效