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【6h】

赤泥基水滑石对EVA材料阻燃、抑烟及热降解性能研究

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目录

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1.1 赤泥概述

1.1.1 赤泥现状

1.1.2 赤泥的种类

1.1.3 赤泥的危害

1.1.4 赤泥的综合利用

1.2 水滑石概述

1.2.1 水滑石的制备方法

1.2.2 水滑石的应用

1.3 阻燃剂概述

1.3.1 阻燃剂分类

1.3.2 阻燃基本理论介绍

1.4 EVA材料概述

第二章 EVA/水滑石复合材料的制备及阻燃性能研究

2.1 实验部分

2.1.1 实验材料与仪器

2.1.2 对比阻燃剂的选择

2.1.3 水滑石阻燃材料的制备

2.1.4 EVA/水滑石等复合材料的制备

2.2 结果与讨论

2.2.1 Mg/Al/Fe-CO32-水滑石的结构表征

2.2.2 EVA/阻燃剂复合材料的阻燃性能分析

2.2.3 EVA/阻燃剂复合材料的抑烟性能分析

2.2.4 EVA/阻燃剂复合材料的热降解性能分析

2.3 本章小结

第三章 石墨复配EVA/水滑石复合材料的阻燃性能研究

3.1 实验部分

3.1.1 实验材料与仪器

3.1.2 复配阻燃材料的选择

3.1.3 EVA/阻燃剂复合材料的制备

3.2 结果与讨论

3.2.1 EVA/阻燃剂复合材料的阻燃性能分析

3.2.2 炭渣的扫描电镜测试分析

3.2.3 EVA/阻燃剂复合材料的抑烟性能分析

3.2.4 EVA/阻燃剂复合材料的热降解性能分析

3.3 本章小结

第四章 氮磷膨胀阻燃剂复配EVA/水滑石复合材料的阻燃性能研究

4.1 实验部分

4.1.1 实验材料与仪器

4.1.2 复配阻燃材料的选择

4.1.3 EVA/阻燃剂复合材料的制备

4.2 结果与讨论

4.2.1 EVA/阻燃剂复合材料的阻燃性能分析

4.2.2 炭渣的扫描电镜测试分析

4.2.3 EVA/阻燃剂复合材料的抑烟性能分析

4.2.4 EVA/阻燃剂复合材料的热降解性能分析

4.3 本章小结

第五章 羟基锡酸锌包覆水滑石对EVA材料的阻燃性能研究

5.1 实验部分

5.1.1 实验材料与仪器

5.1.2 包覆材料的选择

5.1.3 水滑石-ZHS的制备

5.1.4 EVA/阻燃剂复合材料的制备

5.2 结果与讨论

5.2.1 10%ZHS-水滑石的结构与成分表征

5.2.2 EVA/阻燃剂复合材料的阻燃性能分析

5.2.3 EVA/阻燃剂复合材料的抑烟性能分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间学术任务完成目录

声明

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摘要

赤泥是氧化铝工业产生的大宗固体废弃物,对其的综合利用一直是学术界和工业界研究的热点问题。本文以赤泥为原料,通过导入二价镁离子和碳酸根离子,利用焙烧复原法制备层状金属氢氧化物,即水滑石(LDH),并通过X射线衍射(XRD)对其进行结构表征。将赤泥基水滑石作为阻燃剂应用到乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中,并通过选用合适的复配阻燃剂以及通过对水滑石进行包覆改性的方式来提高复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。本论文利用锥形量热仪测试(CCT)、扫描电镜(SEM)、烟密度测试(SDT)、热失重—傅立叶变换红外光谱联用仪(TG-IR)等手段对复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能进行表征,通过分析实验现象来进一步探讨相应的阻燃及抑烟作用机理。本论文的实验结果表明:
  (1)通过XRD的测试结果证实:以赤泥为原料,通过导入二价镁离子和碳酸根离子,利用焙烧复原法可以成功制备出结晶良好的水滑石,这就为赤泥的综合利用提供了一条崭新的研究途径。
  (2)本论文以赤泥为原料制备的水滑石与常用无机阻燃剂氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)在EVA材料中的阻燃、抑烟及热降解性能做比较,实验结果证实了赤泥基水滑石作为新型高效阻燃剂、抑烟剂的可行性。
  (3)本论文分别选用石墨粉和新型氮磷阻燃剂作为复配阻燃剂,将它们与赤泥基水滑石按不同比例复配,然后与EVA制备成复合材料,研究了复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。实验结果表明选择了合适的添加比例,复配阻燃剂石墨粉和新型氮磷阻燃剂的添加可以有效的提高复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能。
  (4)本论文利用羟基锡酸锌对赤泥基水滑石进行包覆改性,并利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜及能谱分析仪对其进行结构表征和元素分析,证明羟基锡酸锌对水滑石成功包覆改性。将改性后的水滑石应用到EVA材料中,发现复合材料的阻燃、抑烟及热降解性能均得到一定的提高,这要归功于羟基锡酸锌材料本身具有的良好的阻燃和抑烟效果。
  (5)本论文通过赤泥基水滑石作为阻燃剂应用到EVA材料中的研究,不但为难以处置的赤泥资源化利用提供了一种有效的途径,同时证实了赤泥基水滑石作为高效阻燃剂应用到EVA材料中的可行性,而且赤泥基水滑石作为阻燃剂拥有成本低廉、效果显著的优势。

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