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在阻燃剂无卤化的进程中,水镁石／氢氧化镁阻燃剂因其原料丰富、无毒、抑烟等优点而备受重视。然而由于其存在阻燃效率低、所需填充量大,导致高分子复合材料力学性能恶化等问题,限制了其应用范围。针对以上问题,本论文以微米级水镁石为原料,在低成本纳米化基础上,从阻燃机理角度出发,提出了用“结构增效”解决阻燃效率低和填充量大等问题的新思路,设计合成出一系列以水镁石为核,以不同协效组分为壳的“结构增效”型核壳结构一体化阻燃剂,并对其性能和增效机理进行了深入的研究,主要内容和结果如下：(1)水镁石阻燃剂诱导转晶纳米化及应用性能研究。采用水热法制备了氢氧化镁纳米针和纳米片；考察了水镁石、氢氧化镁纳米针和纳米片应用到乙烯-醋酸乙烯酯嵌段共聚物(EVA)中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,纳米化能显著提升复合材料拉伸强度,但对断裂伸长率影响不大,复合材料的极限氧指数也有较大提高,但仍需要60wt%的填充量才能达到UL94级别,成炭性能较差是其阻燃效率低的根本原因。(2)硅镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究。采用溶胶凝胶法包覆水镁石制备了核壳结构的水镁石@Si02复合阻燃剂；考察了水镁石、物理混合的水镁石和Si02、水镁石@Si02复合阻燃剂应用到EVA塑料中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,水镁石@Si02复合结构能在一定程度上提升复合材料的力学性能,同时强化成炭,提高复合材料的阻燃性能,在50wt%填充量时就能满足材料应用性能要求。(3)多级结构锌镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究。采用逐步沉积法制备了具有表面纳米多级结构的水镁石@Zn6O(OH)(BO3)3复合阻燃剂；考察了水镁石、物理混合的水镁石和Zn6O(OH)(BO3)3、水镁石@Zn6O(OH)(BO3)3复合阻燃剂应用到EVA塑料中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,表面纳米多级结构能增强阻燃剂粒子与EVA基体的相互作用,从而显著提升复合材料的力学和阻燃性能,在45wt%填充量时就能满足材料应用性能要求。(4)界面性能可控的氮磷镁协同增效型阻燃剂的合成及应用性能研究。采用逐层接枝法制备了界面性能可控的水镁石@聚磷酸胺一体化阻燃剂；考察了水镁石、物理混合的水镁石和聚磷酸胺、水镁石@聚磷酸胺复合阻燃剂应用到EVA塑料中的复合材料的力学和阻燃性能,结果表明,水镁石@聚磷酸胺复合结构能实现复合材料力学性能调控,并通过快速炭化提升材料的阻燃性能,在40wt%填充量时就能满足材料应用性能要求。