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水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物。由于水滑石的特定結(jié)構(gòu)與性能,將水滑石作為PVC樹脂的熱穩(wěn)定劑具有良好的應(yīng)。層狀化合物是指具有層狀結(jié)構(gòu)、層間離子具有可交換性的一類化合物,利用層狀化合物主體在強(qiáng)極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性,將一些功能性客體物質(zhì)引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。水滑石類化合物(LDHs)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能材料,LDHs的主體層板化學(xué)組成與其層板陽離子特性、層板電荷密度或者陰離子交換量、超分子插層結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)。一般來講,只要金屬陽離子具有適宜的離子半徑(與Mg2+的離子半徑0.072 nm相差不大)和電荷數(shù),均可形成LDHs層板?!?
3、水熱合成法
水熱合成法,是先將SolS和SolB緩慢滴加在一起活著快速混合,然后將得到的漿狀液立即轉(zhuǎn)移至高壓釜中,在一定的溫度下(通常是100 °C)陳化較長時間,后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、研磨得產(chǎn)品。水滑石阻燃劑配方是一種天然的礦物,其組成通式為[Mg2 1-xAl3 x(OH-)2An-x/n·mH2O],其中An-代表層間可交換的陰離子,典型的化學(xué)組成是Mg6Al2(OH)16C03·4H2O,它的結(jié)構(gòu)非常類似于水鎂石Mg(OH)2。此法特點是使水滑石的成核和晶化過程隔離開,并通過提高陳化溫度和壓力來促進(jìn)晶化過程。水熱合成法由于反應(yīng)發(fā)生在密閉的系統(tǒng)中,因而沒有其他雜質(zhì)被引入。制備所得納米金屬氧化物具有粉末細(xì)(納米級)、純度高、分散性好、顆粒均勻、晶粒發(fā)育完整、可控等優(yōu)異特性。另外水熱法還能夠避免高溫下反應(yīng)物的揮發(fā)、應(yīng)力誘導(dǎo)缺陷、物相相互反應(yīng)等缺點,更重要的是水熱法通過調(diào)整反應(yīng)條件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。
3、水熱合成法
水熱合成法,是先將SolS和SolB緩慢滴加在一起活著快速混合,然后將得到的漿狀液立即轉(zhuǎn)移至高壓釜中,在一定的溫度下(通常是100 °C)陳化較長時間,后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、研磨得產(chǎn)品。LDHs類殺菌材料與ZnO、TiO2、Fe2O3及其復(fù)合氧化物以及含銀鹽的殺菌材料相比具有如下優(yōu)點:①有效殺菌成分高度分散,殺菌效率高。此法特點是使水滑石的成核和晶化過程隔離開,并通過提高陳化溫度和壓力來促進(jìn)晶化過程。水熱合成法由于反應(yīng)發(fā)生在密閉的系統(tǒng)中,因而沒有其他雜質(zhì)被引入。制備所得納米金屬氧化物具有粉末細(xì)(納米級)、純度高、分散性好、顆粒均勻、晶粒發(fā)育完整、可控等優(yōu)異特性。另外水熱法還能夠避免高溫下反應(yīng)物的揮發(fā)、應(yīng)力誘導(dǎo)缺陷、物相相互反應(yīng)等缺點,更重要的是水熱法通過調(diào)整反應(yīng)條件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。
7、尿素分解—均勻共沉淀法
該法利用尿素在低溫下呈中性,可與金屬離子形成均一溶液,而溶液溫度超過90 °C時尿素分解使溶液pH值均勻逐步地升高這一特點,用尿素代替混合堿溶液,該罰的優(yōu)點是溶液內(nèi)部的pH值始終是一致的,因而可以合成出高結(jié)晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al類水滑石,而難以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr類水滑石。一般而言,焙燒溫度在500℃以內(nèi),結(jié)構(gòu)的恢復(fù)是可能的,以Mg-Al-LDHs為例,溫度在500℃內(nèi)的焙燒產(chǎn)物接觸到水以后其結(jié)構(gòu)可以部分恢復(fù)到具有有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的LDHs。另一方面以尿素為沉淀劑,反應(yīng)過程中在層間形成NH2COO-插層,經(jīng)水熱處理即轉(zhuǎn)化為CO32-,而溶液內(nèi)形成的[Ni(NH3)6]2 水熱條件下則釋放出NH3,所以尿素可以取代強(qiáng)堿混合液來制備碳酸型水滑石并且可以制備得到結(jié)晶較好、粒徑均勻的水滑石樣品。
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水滑石
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硬脂酸鈣含量對動態(tài)熱穩(wěn)定時間的影響如圖6所示(4個刻度值依次為硬脂酸鈣的水平B 、B 、B B ,以下曲線類似),隨著硬脂酸鈣含量的增加,PVC的動態(tài)熱穩(wěn)定時間急劇降低,然后趨于不變,主要是由于硬脂酸鈣含量較低時與硬脂酸鋅、水滑石發(fā)生了協(xié)同作用,熱穩(wěn)定性較好;由于硬脂酸鈣是長期型熱穩(wěn)定劑,初期穩(wěn)定性不好,易變色,當(dāng)硬脂酸鈣含量增加,過量的硬脂酸鈣使PVC在初期很快變色,使動態(tài)熱穩(wěn)定時間下降;當(dāng)硬脂酸鈣用量過高時,就會在PVC表面析出,對PVC熱穩(wěn)定性的影響就不再發(fā)生變化。我重復(fù)了這個操作,攪拌混合溶液(水熱之前)感覺是膠體一樣,不怎么會沉下去,難道水滑石在水中分散性不錯么。由此選擇硬脂酸鈣的含量為B 份。與不加水滑石時硬脂酸鈣作為熱穩(wěn)定劑時的佳量有所不同。