硅烷偶联剂改性氢氧化镁及其在聚合物改性中的应用开题报告

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1. 研究目的与意义

氢氧化镁是近年来开发的一种新型无机环保型阻燃剂,具有热稳定性好、高抑烟性、无毒排放、价格便宜等优点,广泛应用于高分子材料领域。但 Mg(OH)₂表面具有很强的极性,因此在高聚物中的分散性及与高聚物之间的相容性欠佳,在高聚物中填充量高时才能达到一定的阻燃效果。不仅导致材料力学性下降，而且会使制品酸、产生白斑或失去光泽,为此有必要对氢氧化镁表面进行有效处理。

硅烷偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物，同时具有能与无机材料(如玻璃、水泥、金属等)结合和与有机材料(如合成树脂等)结合的反应性基团。因此，通过硅烷偶联剂可使两种性能差异很大的材料界面连接在一起，以提高复合材料的性能和增加粘接强度，从而获得性能优异、可靠的新型复合材料。

2. 国内外研究现状分析

使用硅烷偶联剂进行氢氧化镁表面改性的方法主要分为干法和湿法两种。湿法改性是指将分散好的硅烷偶联剂加入一定质量分数的氢氧化镁浆料中，并不断进行搅拌，在一定的温度下进行改性。干法改性是指按照一定的物料比，在一定的温度下将氢氧化镁和硅烷偶联剂装入高速混合机进行改性。

对不同种类的偶联剂分别使用干法和湿法对氢氧化镁进行表面包覆工作，实验发现表面干法所得数据优于湿法，并且干法所需设备较少，工艺流程简单，操作易于控制，对环境无污染;而湿法需要大量的仪器设备，工艺流程复杂，不易控制，且可能由于溶剂或改性剂的挥发溶解而给环境带来压力。

3. 研究的基本内容与计划

1.聚合物同硅烷偶联剂的反应活性主要取决于偶联剂的疏水端，根据聚合物选择合适的硅烷偶联剂；

2.硅烷偶联剂和氢氧化镁以一定比例反应，控制反应温度和反应时间，过滤干燥；

3.将mg(oh)₂和聚合物按一定重量比加入到双螺杆挤出机的漏斗中，共混挤出。

4. 研究创新点

通过对配方，反应条件等不同影响因素的研究，选择合适的硅烷偶联剂对氢氧化镁改性，使其同高分子材料复合，达到理想的阻燃效果，同时减少复合材料力学性能和加工性能的损失。