CaO·4B₂O₃·2H₂O-SiO₂纳米复合材料的制备及其阻燃性能

【作者】 闫红红； 郭睿凤； 刘志宏；

【机构】 陕西师范大学化学化工学院；

【摘要】 水合硼酸钙是一类重要的阻燃剂,并且与其他阻燃剂复配效果更佳。但是,硼酸钙相对大的粒径在基质中很难分散,限制了其在工业上的应用。目前为止,单一硼酸钙纳米材料的制备及其阻燃性能研究有一些报道[1],但是硼酸钙纳米复合材料的制备还鲜有报道。本文通过水热反应制备了CaO·4B₂O₃·2H₂O纳米片;通过TEOS的水解反应制备了SiO₂纳米球;通过原位反应,制备了热稳定性较好的CaO·4B₂O₃·2H₂O-SiO₂纳米复合材料,其中的SiO₂纳米球负载在CaO·4B₂O₃·2H₂O纳米片上,如图1所示。通过XRD、FT-IR、TGA、SEM等手段对产物进行了表征。分别将15%的CaO·4B₂O₃·2H₂O纳米片和SiO₂纳米球构成的物理混合样品以及CaO·4B₂O₃·2H₂O-SiO₂纳米复合材料与聚丙烯混炼,通过极限氧指数法和热分析法（图2）研究了它们的阻燃性能,结果表明CaO·4B₂O₃·2H₂O-SiO₂纳米复合材料的阻燃性能比单一样品以及物理混合样品的阻燃性能都好,表现了较好的协同阻燃作用。评估了CaO·4B₂O₃·2H₂O-SiO₂/聚丙烯复合材料的力学性能,提出了CaO·4B₂O₃·2H₂O-SiO₂纳米复合材料的形成机理和阻燃机理。预测可以作为一种潜在的聚合物阻燃剂。更多还原