改性蓖麻油-UiO-66-LDH復(fù)合加脂劑的制備及阻燃性能研究

改性蓖麻油-UiO-66-LDH復(fù)合加脂劑的制備及阻燃性能研究改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑的制備及阻燃性能研究

摘要：隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和火災(zāi)安全意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，阻燃材料的研究備受關(guān)注。本文研究了一種新型改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑，并對(duì)其阻燃性能進(jìn)行了探究。通過改性蓖麻油與UiO-66/LDH復(fù)合材料的制備過程中，分析了不同配比的合成工藝，以及對(duì)復(fù)合材料基礎(chǔ)性質(zhì)的表征。在此基礎(chǔ)上，通過火焰試驗(yàn)和熱失重試驗(yàn)對(duì)其阻燃性能進(jìn)行了評(píng)估。

關(guān)鍵詞：改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑；阻燃性能；火焰試驗(yàn)；熱失重試驗(yàn)

1.引言

近年來，火災(zāi)事故頻發(fā)，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重威脅。因此，阻燃材料的研究備受關(guān)注。蓖麻油是一種生物基油脂，具有很好的可再生性和環(huán)境友好性。UiO-66是一種具有良好穩(wěn)定性和可調(diào)控孔徑的金屬有機(jī)框架材料。LDH是一種層狀結(jié)構(gòu)的高分子材料，具有較低的密度和較好的導(dǎo)熱性。本研究將改性蓖麻油與UiO-66/LDH復(fù)合材料進(jìn)行加脂劑的制備，并對(duì)其阻燃性能進(jìn)行評(píng)估。

2.材料與方法

2.1材料

本研究使用的材料包括改性蓖麻油、UiO-66和LDH。改性蓖麻油是通過將蓖麻油與改性劑進(jìn)行反應(yīng)合成得到的。UiO-66是通過水熱法合成得到的，具有較大的比表面積和孔徑；LDH是通過共沉淀法制備得到的。

2.2制備過程

通過改性蓖麻油與UiO-66/LDH的復(fù)合材料的制備過程中，首先將UiO-66和LDH分別與改性蓖麻油進(jìn)行超聲處理，使其充分分散。然后將兩種納米材料與改性蓖麻油進(jìn)行混合，并在攪拌的同時(shí)加入適量的交聯(lián)劑。最后，在恒溫條件下進(jìn)行固化，得到改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑。

2.3性能表征

使用掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)復(fù)合材料的形貌進(jìn)行觀察，以了解其分散性和表面形貌。利用傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）對(duì)材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。通過差熱分析儀（DSC）測(cè)試其熱穩(wěn)定性。

3.結(jié)果與討論

3.1形貌觀察

SEM觀察結(jié)果顯示，UiO-66和LDH均均勻分散在改性蓖麻油中，沒有明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象，表明制備的復(fù)合加脂劑具有良好的分散性。

3.2化學(xué)結(jié)構(gòu)分析

FT-IR分析表明，改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑中的各組分之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。由于改性蓖麻油含有氧化性官能團(tuán)，與UiO-66和LDH中的羥基發(fā)生了反應(yīng)，并形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高了復(fù)合材料的穩(wěn)定性。

3.3熱穩(wěn)定性分析

DSC結(jié)果顯示，改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑的熱穩(wěn)定性明顯提高。在加熱過程中，復(fù)合材料的熱分解溫度明顯高于改性蓖麻油，表明UiO-66和LDH的加入可以有效提高復(fù)合材料的耐高溫性能。

4.阻燃性能評(píng)估

利用火焰試驗(yàn)對(duì)改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑的阻燃性能進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示，復(fù)合加脂劑的火焰?zhèn)鞑ニ俾瘦^慢，燃燒過程中沒有滴落物產(chǎn)生，并且燃燒后的殘余物形成一層堅(jiān)硬的炭層，有效阻止火勢(shì)蔓延。

5.結(jié)論

本文成功制備了一種改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑，并對(duì)其阻燃性能進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明，復(fù)合加脂劑具有良好的分散性、熱穩(wěn)定性和阻燃性能。這種新型復(fù)合材料在阻燃材料領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景，對(duì)提高火災(zāi)安全性具有重要意義。然而，復(fù)合加脂劑的合成工藝和性能改進(jìn)還需要進(jìn)一步研究本文制備了一種改性蓖麻油/UiO-66/LDH復(fù)合加脂劑，并對(duì)其進(jìn)行了性能評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合加脂劑具有良好的分散性、熱穩(wěn)定性和阻燃性能。FT-IR分析結(jié)果表明，復(fù)合材料中的各組分之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，形成了交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高了復(fù)合材料的穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性分析結(jié)果顯示，復(fù)合材料的熱分解溫度明顯高于改性蓖麻油，表明UiO-66和LDH的加入有效提高了復(fù)合材料的耐高溫性能。阻燃性能評(píng)估結(jié)果表明，復(fù)合加脂劑的火焰?zhèn)鞑ニ俾瘦^慢，燃燒后