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水滑石(又称层状双金属氢氧化物,LDH)作为一种环境友好型阻燃剂,存在添加量大、效率低等问题,限制了其应用。本研究以SiO2、TiO2作为LDH的协效剂,采用原位合成法制备了 LDH-S1、LDH-Ti以及LDH-Si/Ti三种水滑石杂化材料,并利用XRD、EDS等手段进行了表征;采用熔融共混的方法,制备了EVA/LDH-Si、EVA/LDH-Ti以及EVA/LDH-Si/Ti三种复合材料,并利用锥形量热仪测试(CCT)、烟密度测试(SDT)、极限氧指数(LOI)、扫描电镜(SEM)以及热失重—傅立叶变换红外光谱联用仪(TG-FTIR)等手段研究了其阻燃性能、抑烟性能以及热降解性能,并初步探讨了其阻燃、抑烟机理。结果表明,EVA/LDH-Si、EVA/LDH-Ti以及EVA/LDH-Si/Ti三种复合材料的阻燃性能、抑烟性能以及热降解性能较之纯EVA和EVA/LDH复合材料(ELDH)均有明显改善。(1)XRD、EDS结果证实,原位合成法可以成功制备出LDH-Si、LDH-Ti以及LDH-Si/Ti三种水滑石杂化材料,且具有结晶良好的层状结构。(2)较之纯EVA和ELDH,EVA/LDH-Si复合材料的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)、质量损失以及生烟速率(SPR)均显著下降。向EVA添加47.5%LDH-2.5%Si后,EVA/LDH-Si复合材料的热释放速率峰值(pHRR)仅为195.0 kW/m2,较之纯EVA和ELDH分别下降了 87.1%、28.5%,且在点火状态下,其光通量一直保持在88.2%以上;EVA/LDH-Si复合材料的LOI值最高可达30.8%,较之EVA/LDH复合材料具有更高的热稳定性,残炭率高达32%。(3)较之纯 EVA 和 ELDH,EVA/LDH-Ti 复合材料的 HRR、THR、SPR 以及质量损失均显著下降。向EVA添加49%LDH-1%Ti后,EVA/LDH-Ti复合材料的 pHRR 仅为 207.2 kW/m2,较之纯 EVA 和 ELDH 分别下降了 86.3%、24.1%,其LOI值高达29.8%;在点火条件下,EVA/47.5%LDH-2.5%Ti复合材料的光通量一直保持在75%以上;EVA/LDH-Ti复合材料较之EVA/LDH复合材料具有更高的热稳定性。(4)较之纯 EVA 和 ELDH,EVA/LDH-Si/Ti 复合材料的 HRR、THR、SPR以及质量损失均显著下降。向EVA添加47.5%LDH-1.5%Si/1%Ti后,EVA/LDH-Si/Ti复合材料的pHRR仅为164.7 kW/m2,较之纯EVA和ELDH分别下降了 89.1%、39.6%,其LOI值高达30.7%;在点火条件下,EVA/47.5%LDH-1.5%Si/1%Ti复合材料的光通量一直保持在90%以上;EVA/LDH-Si/Ti复合材料的残炭率可达34.7%,较之ELDH具有更高的热稳定性。(5)以SiO2、TiO2作为LDH的协效剂制备出的水滑石杂化材料可以明显提高水滑石的阻燃效率,其协效机理主要是凝聚相阻燃。SiO2和TiO2可以与水滑石分解形成的金属氧化物一起形成保护性炭层,并且改善炭层的形态,提高材料的阻燃、抑烟以及热降解性能。