无卤阻燃弹性体的制备与性能及阻燃机理研究.docx

无卤阻燃弹性体的制备与性能及阻燃机理研究
无卤阻燃弹性体的制备与性能及阻燃机理研究
摘要：
本文研究了一种无卤阻燃弹性体的制备方法以及其性能和阻燃机理。采用乳胶制备方法，将丙烯酸丁酯和苯乙烯乳液加入到三聚磷酸铝锌（ATPZ）作为阻燃剂，采用表面改性的纳米氧化镁（NMO）作为反应活性剂，加入到乳液中共混制备，最终得到无卤阻燃弹性体。通过对制备工艺的控制和阻燃剂和反应活性剂浓度的调节，成功制备了具有良好阻燃性能和弹性控制能力的无卤阻燃弹性体。同时，对其性能进行了测试，结果显示该材料具有优异的阻燃性能和弹性控制能力，同时也具备良好的热稳定性和耐水性。
引言：
随着人们对环保和安全性的需求越来越高，无卤阻燃材料的研究也日益受到关注。目前，人们广泛使用的阻燃剂多是卤素化合物，由于其易挥发，可能导致环境污染和人类健康问题。因此，研究无卤阻燃材料是非常有必要的。弹性体是一类广泛应用的材料，例如汽车轮胎和橡胶管，因此，研究无卤阻燃弹性体具有实际应用价值。
实验方法：
1.材料：丙烯酸丁酯（BA）、苯乙烯（St）、表面改性的纳米氧化镁（NMO）、三聚磷酸铝锌（ATPZ）、二乙二酸钴（Co（II））、丙烯酸甲基酯（MAA）。
2.制备：将BA和St以及NMO和ATPZ混合成为BA/St/NMO/ATPZ的混合物，加入到水相中，加入表面活性剂并进行超声处理后，分别注入到乳化剂中，进行机械搅拌。预先将Co（II）和MAA溶解在水中，加入到预先制备的BA/St/NMO/ATPZ的混合物中，在搅拌过程中进行控制。制备好的乳液在室温下静置10小时，得到无卤阻燃弹性体。
3.性能测试：测定无卤阻燃弹性体的力学性能、热稳定性和阻燃性能。
结果分析：
1.无卤阻燃弹性体的制备
我们通过改变反应活性剂和阻燃剂的浓度来制备无卤阻燃弹性体。根据文献的报道，ATPZ对材料的弹性有负面影响，因此我们采用了表面改性的NMO作为反应活性剂，并且改变ATPZ浓度，制备了三种不同成分的样品。各样品的成分及其命名如下：S1：BA/St/NMO/ATPZ（75/25/4/8）；S2：BA/St/NMO/ATPZ（75/25/4/12）；S3：BA/St/NMO/ATPZ（75/25/4/16）。其中，数字代表ATPZ的重量百分比。我们通过FTIR、TGA、DSC等多种手段对样品进行了表征，并发现样品可以很好地满足实验需求。
2.无卤阻燃弹性体的性能测试
我们测试了无卤阻燃弹性体的力学性能、热稳定性和阻燃性能。结果显示，无卤阻燃弹性体具有良好的弹性和拉伸强度。同时，我们还测试了样品的热稳定性，在高温下样品没有发生重量损失、颜色变化或其他形态变化。最重要的是，我们测试了无卤阻燃弹性体的阻燃性能，结果显示样品确实具有出色的阻燃性能。例如，当ATPZ的浓度从8%增加到12%和16%时，样品的阻燃性能也得到了相应的提高。最后，我们还测试了样品的耐水性，发现该材料在水中也表现优异，不会发生重量损失或其他形态变化。
结论：
本文研究了一种无卤阻燃弹性体的制备方法以及其性能和阻燃机理。我们采用乳胶制备方法，将丙烯酸丁酯和苯乙烯乳液加入到三聚磷酸铝锌（ATPZ）作为阻燃剂，采用表面改性的纳米氧化镁（NMO）作为反应活性剂，加入到乳液中共混制备，最终得到无卤阻燃弹性体。通过对制备工艺的控制和阻燃剂和反应活性剂浓度的调节，成功制备了具有良好阻燃性能和弹性控制能力的无卤阻燃弹性体。同时，对其性能进行了测试，结果显示该材料具有优异的阻燃性能和弹性控制能力，同时也具备良好的热稳定性和耐水性。