摘要: 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有高强度、尺寸稳定、耐热性和耐光性好等一些列优异的性能，被广泛应用于各个领域。在纤维领域中，PET主要用于制造生活用品、服装、装饰品等;在非纤维领域中，PET工程塑料主要应用于汽车、电子和仪器等。然而，PET的极限... 展开 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有高强度、尺寸稳定、耐热性和耐光性好等一些列优异的性能，被广泛应用于各个领域。在纤维领域中，PET主要用于制造生活用品、服装、装饰品等;在非纤维领域中，PET工程塑料主要应用于汽车、电子和仪器等。然而，PET的极限氧指数(LOI)较低，受热易熔融分解，远远达不到阻燃的标准，使得其应用受到极大限制，因此阻燃PET材料的研究成为当前的热点。 目前，阻燃PET材料的制备主要以加入添加型阻燃剂为主。随着环保法不断地完善阻燃剂在保证具有阻燃性能的同时，正朝着无卤、纳米、抑烟以及减少有害气体等趋势发展。氢氧化镁(Mg(OH)2)作为无机添加型阻燃剂，具有无毒、抑烟、无腐蚀性、阻燃、价格低廉等优点，是一种具有代表性的绿色阻燃剂。碳微球(CMSs)作为一种具有潜力的新型碳材料，它不但具有较好的导电性、导热性、化学稳定性等，而且其热稳定性优良，因此CMSs可以作为一种阻燃剂添加到材料中，使材料具有阻燃性能。 本课题利用CMSs和Mg(OH)2两者的优点，采用液相沉积法制备了Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂，讨论了其制备工艺对Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂形貌和阻燃性能的影响，设计正交实验研究了较佳工艺条件下 Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的形貌、微观结构、分子结构和热稳定性，并初步探讨了Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的包覆机理。再将其与PET共混，制备Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料，详细地研究了Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料的结构和性能。 通过以上研究，结果表明: (1)通过液相沉积法制备Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的最佳工艺条件为:Mg(OH)2和CMSs的质量比1∶4、反应温度60℃、反应时间18h、溶剂去离子水和无水乙醇比例为1∶1。 (2)对于Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂，Mg(OH)2在CMSs表面形成包覆层，且包覆效果较好、形貌均匀，包覆的厚度约为20nm。Mg(OH)2/CMSs复合阻燃剂的热稳定性优于碳微球和氢氧化镁，并且增多了材料分解的梯度，其不仅充分利用氢氧化镁和碳微球的协同作用，还增大了吸收热量的温度区间。 (3) Mg(OH)2/CMSs/PET复合材料的阻燃性能优于Mg(OH)2/PET和CMSs/PET复合材料，较纯PET相比极限氧指数提高了39.0％，熔滴降低了65.0％，阻燃等级达到UL-94的V-0级。Mg(OH)2/CMS s/PET复合材料燃烧后形成膨胀泡沫状的炭层结构，在一定程度上起到了隔热隔氧的作用，提高了PET材料的阻燃性能。 收起