硼酸根插层的Ca-Al-LDHs的制备、表征和应用

摘要/Abstract

摘要： 以四水硝酸钙、六水硝酸铝、氢氧化钠及硼酸为原料，利用离子交换的方法合成硼酸根插层的Ca-Al-LDHs，并对其进行初步表征。X射线衍射、电子扫描电镜分析和红外光谱测试表明合成出的硼酸根插层Ca-Al-LDHs具有良好的层状结构，形貌呈片状，插入钙铝层板间的硼酸根具有BO45-和BO33-两种结构。以硬脂酸、钛酸酯偶联剂NDZ-311为改性剂，对合成出的硼酸根插层的Ca-Al-LDHs进行改性，并将改性后的硼酸根插层的LDHs粉体与乙烯－醋酸乙烯酯（EVA）材料进行混合得到复合塑料，通过测复合塑料的氧指数研究该种LDHs的阻燃效果。发现当改性硼酸根插层的LDHs粉体填充量为40%（质量分数）时，拉伸强度为9.68 MPa，断裂伸长率为663.3%，极限氧指数为27.2%。

关键词: , LDHs , 硼酸根插层Ca-Al-LDHs , EVA, 力学性能, 阻燃性

Abstract: Ca（NO₃）₂·4H₂O，Al（NO₃）₃·6H₂O，NaOH，and H₃BO₃ were selected as raw materials to synthesize calcium and aluminum layered double hydroxides（Ca-Al-LDHs） intercalated by boric acid radical using an ion-exchange method，and the products were characterized by XRD，SEM，and FT-IR.The results indicated that the product had good layered structure， the flaky crystals of it were observed and the intercalated boric acid radical in the product included BO₄^5- and BO₃^3- two types of structures. Stearic acid and silane coupling agent （DNZ-311） were selected as modifiers to modify the synthesized product. Then the modified product EVA composite was prepared and the oxygen index of the composite was tested to investigate the flame retardancy of LDHs.The EVA composite doped with 40% of modified Ca-Al-LDHs intercalated by boric acid radical exhibited a tensile strength of 9.68 MPa，an average breaking elongation of 663.3% and a limit oxygen index of 27.2%.

Key words: LDHs, Ca-Al-LDHs intercalated by boric acid radical, EVA, mechanical properties, flame retardancy

中图分类号:

TQ128.54

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