ZnAlCe-LDHs无卤阻燃剂改性及其在ABS中应用
2021-07-24丁永红李永超
工程塑料应用 2021年7期
关键词:复合材料
丁永红,李永超
(常州大学材料科学与工程学院,江苏常州 213164)
丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)拥有优异的物理性能和加工性能,在众多领域得到广泛应用[1]。但是纯ABS属于易燃材料,极限氧指数(LOI)只有18.3%~20%[2],因此对ABS塑料进行阻燃改性以提升阻燃等级很有必要。近年来,无卤阻燃剂引起人们的广泛关注,其中水滑石(LDHs)属于纳米无卤阻燃剂。LDHs是一种阴离子型层状结构的纳米黏土材料,通常由两种或多种金属氢氧化物构成,带正电的金属氢氧化物层板为主体,阴离子以及结合水作为客体,堆叠排布构成LDHs[3]。LDHs通过氢氧化物受热分解吸收大量热量,分解出水蒸气稀释材料表面的可燃气体和氧气,分解产生金属氧化物与聚合物表面的炭化产物共同组成炭层,隔绝氧气与热源[4]。该阻燃剂具有价格低廉、稳定性好、无毒、环保等优点[5–8],但存在添加量大,相容性差,无法形成致密炭层的缺点,且层间阴离子的性质决定了其阻燃效果。因此需要利用其层板金属离子多样性、层间阴离子可替换的特点,对LDHs进行一定的离子替换、有机改性和表面修饰[9–12]。对氨基苯磺酸(AB)[13]同时拥有氨基、磺酸基和苯环,氨基分解产生惰性气体,磺酸基促进聚合物脱水成炭,苯环分解作为炭层骨架,可以作为阻燃性能良好的阴离子插层剂。多巴胺是一种天然表面改性剂,几乎能包覆在任何材料表面,反应条件简单,只需将材料浸入含有多巴胺的pH=8.5的缓冲溶液,在氧气的作用下,多巴胺在室温下聚合产生聚多巴胺(PDA)[14–16],在材料表面形成几纳米至50 nm的包覆涂层。……
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