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      水滑石

專業生產水滑石

PVC中的氯含量高達56%，是自熄性聚合物，其氧指數達45%。而象PE這樣的聚烯烴類材料的氧指數一般為17.4%。這對環保型阻燃提出了新要求。目前，應用較多是Al(OH)3/Mg(OH)2阻燃體系，它的阻燃作用主要基于脫水吸熱效應。Al(OH)3在200-300℃分解，吸熱量為1794J/g;Mg(OH)2在340-490℃分解，吸熱量為785.4J/g，Al(OH)3與Mg(OH)2兩者一起加入，除可自發揮作用，如分解吸熱、生成水蒸氣沖淡可燃氣體濃度、殘渣沉積在塑料表面隔離氧化外，Mg(OH)2：有炭化作用，而Al(OH)3也有促進Mg(OH)2的炭化作用，二者的jia比例大約是2：1。就Al(OH)3/Mg(OH)2阻燃體系而言，要添加60份以上才能達到較好的阻燃效果，這對材料的力學性能和熔體流動性會產生很不利的影響。筆者發現，Al(OH)3/Mg(OH)2以5：4混合，再加入1%的鈦酸酯偶聯劑，充分攪拌后，Al(OH)3/Mg(OH)2與鈦酸酯偶聯劑發生鍵合，很好地結合在一起。鈦酸酯偶聯劑的分子鏈纏結在基體大分子鏈上，可以使制品的拉伸強度達2-3MPa，氧指數達35%。田春明等用含有Fe、Co、Ni、Cu的金屬配合物對軟PVC塑料的阻燃消煙作用進行了研究，發現二合鎳(Ⅱ)的效果hao，并與Al(OH)3/Mg(OH)2有協效作用。研究發現，煅燒過水滑石具有較高活性，最jia反應溫度333K~343K，此時甲酯轉化率達90%以上。近年來，國外采用了一種新型高xiao抑煙材料八鉬酸銨，在取得良好抑煙效果的同時，解決了三氧化鉬對材料的染色問題和三氧化化鉬的粒度分布寬而造成的分散問題。除此之外，趙蕓等研究了納米水滑石(LDH)和納米Mg(OH)2無機阻燃劑對PVC及PE的阻燃效果，LDH是軟PVC的良好的抑煙劑，這與納米LDH分解后生成的產物有相當大的比表面積有關。由于極性的差別，無機阻燃劑與樹脂的相容性較差，影響材料的力學性能和加工性能。劉芳等用原位反應法制備非鹵阻燃PE母料，再添加到PP中，含極性基團的乙烯基單體起到偶聯劑作用，在進行原位反應聚合時，含極性基團的乙烯單體的極性端與阻燃劑以化學鍵的形式緊密結合，非極性的雙鍵端接枝到PP主鏈上，可以顯著提高阻燃劑與PP的相容性。

環保型熱穩定劑的發展

　　熱穩定劑是塑料加工中重要助劑之一，主要應用于PVC樹脂加工中，因此熱穩定劑與工業PVC樹脂以及PVC軟、硬制品的生產比例有密切關系。工業PVC制品生產中熱穩定劑單獨使用的情況，主要是根據各產品的特殊性能進行復配使用。復合熱穩定劑主要可分以下5類：(1)共沉淀金屬皂復合穩定劑;(2)液化金屬皂復合穩定劑;(3)超低鉛鹽復合穩定劑;(4)稀土復合穩定劑;(5)有機錫復合穩定劑。泰安燊豪化工有限公司水滑石專業生產水滑石PVC熱分解分兩步進行的過程，為什么熱失PE＞PS＞PVC。由于世界各國情況不同，PVC制品的結構不同，其熱穩定劑的消耗量及結構有較大的差異。

　　而國內，隨著稀土類、有機銻類、鈣鋅復合類和水滑石類熱穩定劑研究和應用發展復合穩定劑以其優異的性能在不同的應用領域得到廣泛的應用。其中稀土穩定劑以無污染、無du性和良好的光熱穩定性逐漸被人們接受。

LDHs基光功能材料的插層組裝及其限域效應研究

我們的課題是“LDHs基光功能材料的插層組裝及其限域效應研究”，指導老師是理學院呂超，團隊主要成員有趙振華、沈虎、張寧波。我們的就近年來人們對與二維主體材料水滑石(LDHs)有關的研究進行了綜述，簡述了水滑石(LDHs)的特性，介紹了水滑石(LDHs)的相關應用，就發展過程中尚待解決的問題進行總結。隨后世界聞名科學媒體ChemistryViews以DesirableDefectsinPhotocatalyticNanoslices為題對該研討進行了亮點點評（highlight）。基于對LDHs基光功能材料構筑及限域效應的認識，我們提出熒光納米材料碳點在水滑石(LDHs)的插層組裝光功能材料中的應用，為設計和構筑性能可調、結構清晰的復合光功能材料提出新的思路，并對未來發展方向進行了展望。

水滑石熱穩定劑

　　典型的水滑石類化合物Mg6 AI(OH)16C03.4H2O早于1842年由瑞典的Circa發現，其結構非常類似于水鎂石Mg(OH)2，由MgO6八面體共用棱形成單元層，位于層上的Mg2 可在一定范圍內被同晶取代，使得Mg2 、Al3 、OH’層帶有正電荷，層間有可交換的陰離子CO3 2-與層上正電荷平衡，使得這一結構呈電中性[25]。2003年，歐盟已正式公布RoHS指令和WEEE指令，在電子電氣設備中禁止含鉛和鎘等6種有害物質。

　　水滑石熱穩定劑對PVC的熱穩定性源于水滑石與PVC降解過程中產生的HC1的反應能力。水滑石與HC1的反應可分兩步：首先，HC1與層間的陰離子發生反應，將Cl-插入層間，達到吸收HC1的目的：然后，水滑石本身與HC1反應，層柱結構被完全破壞形成金屬氯化物，進一步吸收了HC1。如果產生白色沉淀，然后加入稀鹽酸，如果能產生使澄清石灰水變渾濁的氣體，那么說明沉淀為碳酸鈣，進而陰離子為碳酸根離子。

　　水滑石類熱穩定劑的研究早起源于日本，20世紀80年代日本Kyowa化學公司xian將水滑石填充到PVC中用作熱穩定劑[26]，Adeka Argus公司緊隨其后。他們的研究表明，水滑石與p.二酮及其他金屬鹽共同使用，可賦予PVC更好的電性能和熱穩定性[27]。大連實德集團，目前已具備了年產12000噸PVC低發泡室內裝飾板材的能力。由于其無du、價廉，還具有很好的潤滑性和阻燃性[28]，已被美國FDA認可，JI-I A及歐洲國家也認可了其安全性。

　　我國現已開始水滑石類熱穩定劑及其與其他熱穩定劑或助劑復配的開發研究，取得了很好的效果。張強等[29]研究了不同表面改性水滑石對PVC熱穩定的影響，結果表明，采用鈦酸酯改性水滑石的熱穩定效果hao；研究又發現，水滑石與有機錫復合使用時，對PVC的熱穩定效果明顯優于與鉛鹽穩定劑復合使用時的效果。劉鑫等[30]采用焙燒復原法制備了一種新型PVC熱穩定劑——十二烷ji苯磺酸柱撐類水滑石，并復配成水滑石稀土一鋅復合熱穩定劑，通過對該穩定劑結構、性能等進行表征，結果表明：采用十二烷ji苯磺酸柱撐類水滑石復配的熱穩定劑初期熱穩定性較好，與日本產的稀土復合穩定劑相當，長期熱穩定性優于國產稀土復合穩定劑。李為民等利用共沉淀法制備水滑石，焙燒后得到Mg-AI復合氧化物，并以此為催化劑進行菜籽油酯交換反應，得出最jia工藝條件為：反應溫度65℃、醇油摩爾比6：1、反應時間為3h，催化劑加入量為菜籽油質量2%，脂肪酸甲酯(生物柴油)產率為95。