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采用尿素分解-均匀共沉淀法制备镁铝型层状复合金属氢氧化物(Mg-Al-CO3-LDHs,LDHs),并用单十二烷基磷酸酯钾盐(MAPK)通过共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法分别对其进行有机改性,得到有机改性LDHs(organic-LDHs)。用X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等测试手段进行表征。用熔融复合法制备了PP/LDHs)复合材料,PP/organic-LDHs和PP/organic-LDHs/硼酸锌纳米复合材料。采用X射线衍射、透射电子显微镜(TEM)对纳米复合材料的结构进行分析和表征;使用热重分析方法研究复合材料的热稳定性能;使用锥形量热仪、氧指数仪、水平-垂直燃烧试验仪研究了复合材料的燃烧性能。实验结果表明,在温度为105℃,陈化时间24h,硝酸跟与尿素的物质的量之比为1∶3时,可制备出结晶良好的Mg-Al-CO3-LDHs。TGA分析表明,Mg-Al-CO3-LDHs层间的碳酸根在420℃开始分解,在450℃时分解速度达到最高。XRD分析表明,用MAPK分别通过共沉淀法、离子交换法和焙烧还原法对LDHs有机改性处理后,层间距由0.76nm分别增加到3.15nm、3.89nm和3.89nm。organic-LDHs的FT-IR结果显示,离子交换法得到的organic-LDHs层间含有没有被完全置换的碳酸根,而其它两种方法得到的organic-LDHs结构中不存在碳酸根。PP/organic-LDHs纳米复合材料的XRD分析表明,三种制备工艺得到的organic-LDHs与PP复合后,层间距都有所增大,但制备工艺对纳米复合材料形成插层型结构还是剥离型结构能产生决定性的影响。TEM分析表明,PP/离子交换法organic-LDHs和PP/焙烧还原法organic-LDHs纳米复合材料中organic-LDHs的分散性明显优于PP/共沉淀法organic-LDHs纳米复合材料。TGA结果显示,与纯PP相比,PP/LDHs复合材料和PP/organic-LDHs纳米复合材料的初始分解温度和热分解温度没有显著变化,;与纯PP相比,PP/LDHs复合材料和PP/organic-LDHs纳米复合材料在600℃时的成炭量有明显增加。锥形量热结果显示,与纯PP相比,PP/LDHs复合材料的最大热释放速率(PHRR)和平均质量损失速率(ALMR)基本没有变化,含有共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法organic-LDHs纳米复合材料的PHRR分别降低了21%、33%、30%,AMLR从15.3g/sec m2分别下降到14.0 g/sec m2,11.8 g/sec m2,12.9 g/sec m2。与纯PP的极限氧指数(LOI)值相比,PP/LDHs复合材料的基本不变,而含有共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法organic-LDHs纳米复合材料的LOI值从17.3相应增大到19.9,20.9,20.8。UL94测试的结果显示,所有的材料都可以达到UL94HB级,但不能满足UL94V的要求。PP/organic-LDHs/硼酸锌纳米复合材料的XRD分析表明,PP/共沉淀法organic-LDHs纳米复合材料中organic-LDHs的层间距由3.15nm增大到3.37nm,而含有其它两种organic-LDHs纳米复合材料的XRD衍射峰消失。TEM分析表明,PP/共沉淀法organic-LDHs纳米复合材料中organic-LDHs分散性较差,其它两种纳米复合材料中organic-LDHs以剥离状的纳米级片层分散于基体中。TGA结果显示,PP/LDHs复合材料和PP/organic-LDHs纳米复合材料的初始分解温度和热分解温度与纯PP基本相同,没有显著变化;与纯PP相比,PP/LDHs/硼酸锌复合材料在600℃时的成炭量由原来的0.50%增加到13.5%,而分别含有共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法organic-LDHs的PP/organic-LDHs/硼酸锌纳米复合材料的成炭量增加到11.4%、12.1%、12.5%。PP基复合材料的锥形量热结果显示,与纯PP相比,PP/LDHs/硼酸锌复合材料的PHRR下降了37%,ALMR从15.3 g/sec m2下降到15.9 g/sec m2,分别含有共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法organic-LDHs的PP/organic-LDHs/硼酸锌纳米复合材料的PHRR分别降低了58%、55%、63%,AMLR从15.3g/sec m2分别下降到9.4 g/sec m2,9.5 g/sec m2,8.3 g/sec m2。与纯PP的LOI值(17.2)相比,PP/LDHs/硼酸锌复合材料和分别含有共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法organic-LDHs的PP/organic-LDHs纳米复合材料的LOI值从17.2增加到19.8、20.4、20.9、21.0。UL94测试的结果显示,所有的材料都可以达到UL94HB级,但不能通过UL94V的测试要求。