聚丙烯酸酯微乳液改性纳米氢氧化镁：开辟阻燃型纳米复合材料新路径

本研究通过化学改性技术，将聚丙烯酸酯（PAE）微乳液与纳米氢氧化镁（MH）结合，成功开发了一种新型阻燃剂。该阻燃剂在提高纳米氢氧化镁的分散性、界面相容性及阻燃性能方面展现出显著效果，为聚合物材料如聚丙烯（PP）的阻燃改性提供了新思路。

1. 引言： 纳米氢氧化镁作为一种环保无卤阻燃剂，因其高温下的吸热分解和隔热性能而备受关注。然而，其在聚合物中的分散性和界面相容性不佳，限制了其阻燃效果。聚丙烯酸酯微乳液的引入，为改善这一问题提供了新途径。

2. 材料与方法：

• 纳米氢氧化镁的合成： 采用沉淀法，控制反应条件制备纳米氢氧化镁。
• 聚丙烯酸酯微乳液的制备： 通过乳液聚合技术制备具有特定性能的聚丙烯酸酯微乳液。
• 表面改性： 使用KH570作为偶联剂，将聚丙烯酸酯微乳液接枝到纳米氢氧化镁表面，形成改性纳米氢氧化镁（MH@PAE）。

3. 性能测试与分析：

• 分散性与形貌观察： TEM和SEM用于观察改性前后的形态与分散状态。
• 热性能分析： TGA和DSC评估热稳定性及阻燃性能。
• 力学性能测试： 测试改性纳米氢氧化镁/聚丙烯复合材料的力学性能。
• 阻燃性能测试： UL-94和LOI测试评价阻燃性能。

4. 结果与讨论： 实验结果表明，聚丙烯酸酯微乳液改性的纳米氢氧化镁在聚丙烯中分散均匀，界面相互作用增强，显著提升了阻燃性能，降低了点燃时间，减少了燃烧速度，提高了LOI值。同时，改性材料对聚丙烯的力学性能影响较小，部分样品力学性能得到增强。

    聚丙烯酸酯微乳液的表面改性有效改善了纳米氢氧化镁在聚合物基质中的分散性和界面相容性，显著提升了复合材料的阻燃性能。该研究为开发高性能阻燃聚合物材料提供了新策略，具有重要应用前景。未来研究将进一步探索不同聚合物体系中的应用及改性方法的优化。

    随着对环保阻燃材料需求的增长，聚丙烯酸酯微乳液改性纳米氢氧化镁的研究和开发将持续深化。预期通过不断优化改性技术，该材料将在电子电器、建筑和交通工具等领域发挥更大作用，为实现聚合物材料的阻燃改性和环境保护目标做出贡献。