聚丙烯酸酯微乳液改性納米氫氧化鎂：開辟阻燃型納米復(fù)合材料新路徑

本研究通過化學(xué)改性技術(shù)，將聚丙烯酸酯（PAE）微乳液與納米氫氧化鎂（MH）結(jié)合，成功開發(fā)了一種新型阻燃劑。該阻燃劑在提高納米氫氧化鎂的分散性、界面相容性及阻燃性能方面展現(xiàn)出顯著效果，為聚合物材料如聚丙烯（PP）的阻燃改性提供了新思路。

1. 引言： 納米氫氧化鎂作為一種環(huán)保無鹵阻燃劑，因其高溫下的吸熱分解和隔熱性能而備受關(guān)注。然而，其在聚合物中的分散性和界面相容性不佳，限制了其阻燃效果。聚丙烯酸酯微乳液的引入，為改善這一問題提供了新途徑。

2. 材料與方法：

• 納米氫氧化鎂的合成： 采用沉淀法，控制反應(yīng)條件制備納米氫氧化鎂。
• 聚丙烯酸酯微乳液的制備： 通過乳液聚合技術(shù)制備具有特定性能的聚丙烯酸酯微乳液。
• 表面改性： 使用KH570作為偶聯(lián)劑，將聚丙烯酸酯微乳液接枝到納米氫氧化鎂表面，形成改性納米氫氧化鎂（MH@PAE）。

3. 性能測(cè)試與分析：

• 分散性與形貌觀察： TEM和SEM用于觀察改性前后的形態(tài)與分散狀態(tài)。
• 熱性能分析： TGA和DSC評(píng)估熱穩(wěn)定性及阻燃性能。
• 力學(xué)性能測(cè)試： 測(cè)試改性納米氫氧化鎂/聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能。
• 阻燃性能測(cè)試： UL-94和LOI測(cè)試評(píng)價(jià)阻燃性能。

4. 結(jié)果與討論： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聚丙烯酸酯微乳液改性的納米氫氧化鎂在聚丙烯中分散均勻，界面相互作用增強(qiáng)，顯著提升了阻燃性能，降低了點(diǎn)燃時(shí)間，減少了燃燒速度，提高了LOI值。同時(shí)，改性材料對(duì)聚丙烯的力學(xué)性能影響較小，部分樣品力學(xué)性能得到增強(qiáng)。

    聚丙烯酸酯微乳液的表面改性有效改善了納米氫氧化鎂在聚合物基質(zhì)中的分散性和界面相容性，顯著提升了復(fù)合材料的阻燃性能。該研究為開發(fā)高性能阻燃聚合物材料提供了新策略，具有重要應(yīng)用前景。未來研究將進(jìn)一步探索不同聚合物體系中的應(yīng)用及改性方法的優(yōu)化。

    隨著對(duì)環(huán)保阻燃材料需求的增長，聚丙烯酸酯微乳液改性納米氫氧化鎂的研究和開發(fā)將持續(xù)深化。預(yù)期通過不斷優(yōu)化改性技術(shù)，該材料將在電子電器、建筑和交通工具等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，為實(shí)現(xiàn)聚合物材料的阻燃改性和環(huán)境保護(hù)目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。