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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有高强度、尺寸稳定、耐热性和耐光性好等一些列优异的性能,被广泛应用于各个领域。在纤维领域中,PET主要用于制造生活用品、服装、装饰品等;在非纤维领域中,PET工程塑料主要应用于汽车、电子和仪器等。然而,PET的极限氧指数(LOI)较低,受热易熔融分解,远远达不到阻燃的标准,使得其应用受到极大限制,因此阻燃PET材料的研究成为当前的热点。目前,阻燃PET材料的制备主要以加入添加型阻燃剂为主。随着环保法不断地完善阻燃剂在保证具有阻燃性能的同时,正朝着无卤、纳米、抑烟以及减少有害气体等趋势发展。氢氧化镁(Mg(OH)2)作为无机添加型阻燃剂,具有无毒、抑烟、无腐蚀性、阻燃、价格低廉等优点,是一种具有代表性的绿色阻燃剂。碳微球(CMSs)作为一种具有潜力的新型碳材料,它不但具有较好的导电性、导热性、化学稳定性等,而且其热稳定性优良,因此CMSs可以作为一种阻燃剂添加到材料中,使材料具有阻燃性能。本课题利用CMSs和Mg(OH)2两者的优点,采用液相沉积法制备了Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂,讨论了其制备工艺对Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂形貌和阻燃性能的影响,设计正交实验研究了较佳工艺条件下Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的形貌、微观结构、分子结构和热稳定性,并初步探讨了Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的包覆机理。再将其与PET共混,制备Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料,详细地研究了Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料的结构和性能。通过以上研究,结果表明:(1)通过液相沉积法制备Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的最佳工艺条件为:Mg(OH)2和CMSs的质量比1:4、反应温度60℃、反应时间18h、溶剂去离子水和无水乙醇比例为1:1。(2)对于Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂,Mg(OH)2在CMSs表面形成包覆层,且包覆效果较好、形貌均匀,包覆的厚度约为20nm。Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的热稳定性优于碳微球和氢氧化镁,并且增多了材料分解的梯度,其不仅充分利用氢氧化镁和碳微球的协同作用,还增大了吸收热量的温度区间。(3)Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料的阻燃性能优于Mg(OH)2/PET和CMSs/PET复合材料,较纯PET相比极限氧指数提高了39.0%,熔滴降低了65.0%,阻燃等级达到UL-94的V-0级。Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料燃烧后形成膨胀泡沫状的炭层结构,在一定程度上起到了隔热隔氧的作用,提高了PET材料的阻燃性能。