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随着全球环保意识和高科技理念的推广,低热、低烟、低毒的清洁环保型材料已成为电缆材料领域的发展趋势。由于层状双氢氧化物表现出良好的阻燃、抑烟效果受到广泛关注,聚合物/层状双氢氧化物纳米复合材料已成为材料阻燃科学研究的热点。本文通过共沉淀法成功制备出不同离子配比的Mg-Fe/LDH,使用X射线衍射和电镜扫描方法对其晶型结构进行表征,其中Mg2+、Fe3+比例为3：1和4：1的Mg-Fe/LDH:LDH-Mg3、LDH-Mg4结晶度较好,具有均匀的层状结构。借助于熔融共混法将以上两类LDHs与高密度聚乙烯树脂基体复合,成功制备高密度聚乙烯/Mg Fe-LDH复合材料,并且制备高密度聚乙烯/LDH-膨胀型阻燃剂复合材料。借助于锥形量热计,对复合材料的燃烧性能进行研究,得出以下结论：(1) LDH与ATH复配形成的协效阻燃体系在阻燃、低毒方面表现出色,与聚乙烯树脂纯样相比,热释放速率峰值(PHRR)、总释放速率(THR)、CO生成总量等参数都明显下降,其中热释放速率峰值最大下降了68%,说明LDH的片层分散在聚乙烯基体中,其物理阻隔和促进成炭作用大大提高了聚合物的阻燃性能。(2)对比阻燃体系中分别含有不同质量分数的镁铁层状双氢氧化物LDH-Mg4、 LDH-Mg3的两组复合材料,通过锥形量热计测量研究,分别添加质量分数1%的LDH-Mg4与质量分数2%的LDH-Mg3试样——HDPE2a与HDPE3b在各组中阻燃效果最好。二者与高密度聚乙烯纯样相比,PHRR均下降68%,THR分别降低了16%和17%；其中HDPE3b材料阻燃性能较好,具有较小的火灾危险性,体现出LDH-Mg3基于高密度聚乙烯可以发挥较好的阻燃效果。推断添加更多的LDH可能会导致聚合物基体中金属离子过量,促使聚乙烯燃烧过程中键的断裂,从而加速降解过程,影响到阻燃性能。(3)膨胀型阻燃/LDH协效阻燃体系对降低高密度聚乙烯热释放速率、CO生成量、延缓燃烧均有很好的效果,与高密度聚乙烯纯样燃烧性能参数进行比较,PHRR最大降低了70.7%,CO生成总量降低了75%,膨胀协效阻燃剂使聚乙烯基体的阻燃性能得到了极大的提升。其中LDH-Mg3的添加量为1%时,协效阻燃剂阻燃、低毒效果最好。说明协效阻燃体系中各组分配合较好,没有不良反应产生,很好的提高了聚合物的阻燃性能。