硬硼鈣石-EVA復合材料的表征及性能研究.pdf

1、硬硼鈣石(2CaO·3B2O3·5H2O)是一種含水的鈣硼酸鹽礦物，在工業(yè)生產中主要用于制造硼酸和硼砂，高白度、高品質、低砷含量的硬硼鈣石可用于制造無堿玻璃纖維、耐熱材料和阻燃材料。本文在前期的研究工作基礎之上，首先對含鐵量較高、白度較低的硬硼鈣石進行化學漂白;其次使用表面改性劑和偶聯(lián)劑對硬硼鈣石表面進行有機化修飾;最后加入多聚磷酸銨作為協(xié)同阻燃劑，進一步提高其復合材料的阻燃性能，降低無機粉體的添加量。具體內容如下:
　　(1)以

2、草酸(C2H2O4)和檸檬酸(C6H8O7)作為浸提劑，采用有機酸浸提的方法對硬硼鈣石進行化學漂白，通過對產物白度分析和XRD分析，優(yōu)化漂白工藝條件。確定草酸濃度為0.4mol/L，浸提溫度為80℃，浸提時間90min，礦漿濃度為600g/L，白度由49.5％升高到60.3％，提高10％。
　　(2)在硬脂酸對硬硼鈣石表面改性基礎之上，再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑進一步進行表面改性，提高其與高聚物分子的相容性;對改性產物進行XR

3、D、FT-IR表征，懸浮性能、活化指數測試，偶聯(lián)劑添加量1％時活化指數分別達到98.86％和98.02％。將改性粉體與EVA基體共混，獲得硬硼鈣石/EVA復合材料。對其進行力學性能測試、氧指數、TG-DTG測試表明:1％NDZ-311、1％KH-570改性的硬硼鈣石與EVA以2∶3共混，混合后的復合材科平均拉伸強度分別為9.8MPa、8.65MPa，平均斷裂伸長率為696.5％、697.22％;氧指數分別為29.6％、30.5％;TG-

4、DTG分析結果表明，添加改性硬硼鈣石能夠使EVA基體殘留率提高到30％，最大失重速率降低，從而達到阻燃的作用。通過對比得出:價格低廉的硬硼鈣石在一定程度上可以替代硼酸鋅，達到阻燃的作用。
　　(3)為了進一步提高復合材料的阻燃性能，分步加入聚磷酸和月桂胺對硬硼鈣石進行表面包覆反應合成有機無機復合阻燃劑，并進行XRD、FT-IR表征、懸浮性能和活化指數測試。復合阻燃劑產品活化指數達到80％以上。將這種復合阻燃劑與EVA共混，考察多聚