论文部分内容阅读
层状双金属氢氧化物（LDH）,又称水滑石,LDH的结构及性质易被调整,LDH的层状结构可以作为一个多功能的夹层主体,可以容纳多种有机客体阴离子,该方法可以用于LDH的改性。将功能性无机及有机阴离子引入层间,制备出功能性的LDH,进一步将其引入复合材料中,赋予材料各种性能,对拓展了复合材料的应用领域具有重要的理论及实际意义。本文主要研究内容如下:1.通过改变离子交换法过程中p H值的大小实现了ACVA阴离子插层量的调控。结果表明,柱撑LDH-ACVA插层量与溶液的p H密切相关且受插层客体量ACVA的影响,p H高低对插层量影响因素不同,在p H较高时,插层量主要受溶液电离程度的影响,相比在p H值较低的情况下,LDH层板间的作用力大小对插层量有较大影响。在酸性条件下,当增加ACVA的量有利于插层量提升,插层客体用量和p H相比,p H对柱撑水滑石插层的影响更大。2.分别通过水热法及共沉淀法制备NO3-LDH及ACVA-LDH,并利用注塑释压发泡工艺制备PP/LDH发泡材料,探讨了LDH对PP发泡性能改善的因素。结果表明,在PP中添加LDH无机粉体,有效的提高复合材料的结晶成核能力,提高了初始结晶温度,有利于泡孔结构的稳定。LDH的加入可以有效改善PP复合材料的发泡行为,ACVA-LDH（LDH-2）的改善效果较NO3-LDH（LDH-1）样品优,这归因于LDH的成核能力、基体中的分散效果、比表面积及复合材料流变性能的综合结果。填充ACVA-LDH的发泡性能优良,泡孔密度可达6.361×106个/cm3,泡孔平均直径降至27.27μm。3.通过添加KH570（MPS）实现LDH表面有机化改性得到MPS-LDH,并通过模压发泡工艺得到EVA/LDH发泡材料。MPS-LDH的引入EVA/LDH复合材料热力学得到改善,其中以3phr MPS-LDH的EL-3为最优,在T0.8（℃）较未填充提高68.4℃,在T0.5（℃）较未填充提高13.4℃,复合材料的残碳量增加。适量的LDH添加量有助于复合材料储能模量的提升,减小复合材料损耗因子,提高了复合材料可发性。MPS-LDH可以作为非均相材料成核剂,以减少平均泡孔直径。通过添加MPS-LDH,改善了泡沫的泡孔结构均匀性,提高了EVA复合发泡材料的泡孔密度,最高可至1.931×107。4.通过离子交换法成功制备DBS-LDH,并利用熔融共混法将DBS-LDH与Span60等助剂与EVA混合制备EVA复合流滴棚膜。DBS-LDH的引入可较好的改善复合材料拉伸性能,当DBS-LDH添加量为7phr时,与纯样相比,复合材料拉伸性能最佳可提高19.9%。单独添加DBS-LDH时,EVA复合棚膜热稳定性明显改善,当DBS-LDH为3phr时,ΔT0.8较纯EVA提高67.2℃。DBS-LDH的引入棚膜流滴性能得到较大改善,当EVA复合棚膜中Span60为1.6phr、DBS-LDH为7phr时,棚膜的接触角可以从未改性前的68.5°降低为36.5°。DBS-LDH的填充降低了棚膜的紫外光的透过率,当DBS-LDH为9phr时（SEB9）,棚膜在300nm处紫外透过率由纯样的73.5%降为6.9%。此外,适量的DBS-LDH可提高棚膜可见光的透过率,DBS-LDH为3phr时,透过率达到最高,为92.1%。5.将（E）-4-（2-羟基亚苄基氨基）苯甲酸（B）和（E）-4-（2-羟基亚苄基氨基）苯磺酸钠（C）成功的引入到插层前驱体NO3-LDH层间中,经过KH570（MPS）表面修饰得到新型紫外-抗老化材料MPS-B-LDH及MPS-C-LDH,改善了EVA复合材料的综合性能。结果显示,与纯B、C、NO3-LDH相比,MPS-B-LDH及MPS-C-LDH具有更好的紫外吸收能力。通过模压工艺制备LDH/EVA复合材料。使用TG的温度变化分析复合材料热稳定性随着MPS-B-LDH及MPS-C-LDH填充量逐渐升高,最高可达12.8℃。在MPS-B-LDH及MPS-C-LDH填充量分别为1%及3%时,复合材料拉伸性能较纯EVA分别提升30.3%、20.5%。经MPS-B-LDH、MPS-C-LDH改性的复合材料紫外抗老化性能明显改善,经过10h加速老化后,力学性能分别降低9.1%、12.4%,相比与纯EVA（30.3%）具有较大提升。因此,所制备的新型MPS-B-LDH及MPS-C-LDH作为一种高效、有前途的防紫外线材料,在EVA领域具有潜在的应用前景。