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氢氧化铝是应用最广泛的无机阻燃剂之一,因其具有无毒、白度高、价格低廉、来源丰富,不会发生二次污染等优点引起人们的广泛关注。但氢氧化铝作为单独组分用于阻燃时其效率较低,通常氢氧化铝添加量需要达到60 wt%才能达到UL94-V0阻燃级别,而如此高的添加量导致复合塑料机械性能严重恶化。针对此问题,本论文以制备氢氧化铝基“核壳结构”型阻燃剂为思路来提高氢氧化铝阻燃效率,具体实验方案是首先在氢氧化铝“核”表面原位生成花状磷酸铝“壳层”,进一步在其表面形成二氧化硅或十二胺的二次包覆层,从而制备出具有不同阻燃组分的核壳型氢氧化铝复合协效阻燃剂,基于核壳型氢氧化铝阻燃剂与基体材料乙烯基醋酸乙烯酯(EVA)形成的复合材料展示出了高效率阻燃性能和优异的力学性能。具体研究内容如下:(1)采用原位生长法合成了由氢氧化铝“核”和磷酸铝花状结构“壳”组成的高效无卤复合阻燃剂(标记为Al(OH)3@Al PO4)。将阻燃体系与高分子材料熔融混合制备标准样条,测试其力学性能与阻燃性能,与纯氢氧化铝及氢氧化铝与磷酸铝物理混合物相比较,在相同添加量时,EVA/Al(OH)3@AlPO4阻燃性能和力学性能均有显著提升,在添加量为55 wt%时,阻燃性能达到UL94-V1级别,断裂伸长率较EVA/Al(OH)3提升71%,表明花状核壳结构的存在对力学性能和阻燃性能产生了有利的提升作用。(2)在多级花状结构AlPO4壳层的表面上进一步包覆SiO2层(标记为Al(OH)3@AlPO4@SiO2),并将其与EVA熔融混合制备标准样条,测试其力学性能与阻燃性能。与Al(OH)3@AlPO4及Al(OH)3@AlPO4与Si O2物理混合物相比,EVA/Al(OH)3@AlPO4@SiO2阻燃性能有了很明显的提高,在添加量为55 wt%时,阻燃性能达到UL94-V0级别。推测由于二氧化硅包覆层和氢氧化铝可以更好地产生协效阻燃作用。(3)考虑到含有“氮”源的十二胺与磷系阻燃剂有较好的协同阻燃作用(同时还具有长链结构可以与EVA高分子链能够很好地相容),将十二胺作为表面改性剂对Al(OH)3@AlPO4的表面进行改性(标记为Al(OH)3@AlPO4@C12H27N),并作为EVA的阻燃添加剂。结果表明,与Al(OH)3@AlPO4及Al(OH)3@AlPO4@SiO2相比,EVA/Al(OH)3@Al PO4@C12H27N力学性能达到了国家标准,在添加量为55 wt%时断裂伸长率为724.9%,拉伸强度为9.39MPa,添加量降低到54 wt%仍能够达到UL94-V0级别。