苯丙/LDH复合乳液的制备及热性能研究

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目前,防火涂料的阻燃性能主要从阻燃剂考虑,而添加阻燃剂往往会影响涂料的粘结性能。苯丙乳液作为水性涂料的主要成膜物质,具有良好的理化性能,但其自身不具有阻燃性能,这在一定程度上限制了其作为防火涂料基料的发展。针对以上问题,本论文提出若能在添加适量的无机LDH,在不损害涂料中的基料(苯丙乳液)的理化性能的同时,改善其热稳定性,这样结合阻燃剂的优选,则有望全面提高防火涂料的阻燃性能。本论文采用共沉淀法制备了不同层板组成的LDH,利用其记忆效应,在不同的表面活性剂及插层剂中进行改性,以原位聚合法制备得到苯丙/LDH复合乳液。并通过对复合乳液常规性能的测试以及红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTA)等手段,分别考察LDH层板的组成和改性LDH所用的表面活性剂种类及是否含插层剂对苯丙/LDH复合乳液的结构和热性能的影响。结果表明,以共沉淀法制备得到纯LDH晶相的样品。利用其记忆效应,LDH均可在不同表面活性剂溶液或含插层剂的表面活性剂溶液中进行回构,有效地阻止了CO32-的竞争插层。其中Mg3Al1-SDS-C具有较大晶面间距,d003晶面间距为3.95nm,比以CO32-为阴离子的水滑石增大3.17nm。通过原位聚合法可以制备得到部分剥离型的苯丙/LDH复合乳液,在保持苯丙乳液的常规性能同时,提高其热稳定性;当LDH的添加量达到5wt%,且层板金属为Mg、Al、表面活性剂为SDS且含有插层剂正十六烷时,以50%失重处为比较点时,苯丙/LDH复合乳液温度较纯苯丙乳液提高了20℃,究其原因,是在该条件下,制备过程中的LDH片层更易剥离,能够主要以剥离型存在于苯丙/LDH复合乳液中,有效地提高了其热稳定性。
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