复合阻燃剂对琼脂/PVA气凝胶的性能影响

作者：强小虎; 欧阳成伟^*; 郭鑫; 黄大建

来源：兰州交通大学学报, 2023, 42(03): 124-131.

• 复合气凝胶
• 氢氧化镁
• 阻燃
• 原位生成

氢氧化镁(MH)是一种在工业中应用广泛的无机阻燃剂，其存在阻燃效率低且与基体材料相容性差等缺点。为解决这一问题，以菱镁矿(MS)为原料，通过煅烧处理制备具有较高活性的氧化镁(MgO),通过水化法在琼脂(AG)/聚乙烯醇(PVA)溶胶基质中原位生成了MH,避免了MH的团聚。为解决单一MH阻燃效率低、填充量大的缺陷，引入了海藻酸钠(SA)、一维纳米粘土凹凸棒石(Pal)作为阻燃协效剂，借助冷冻干燥工艺制备了AG/PVA/SA/MH/Pal复合气凝胶，采用XRD、FT-IR、SEM等表征手段对复合气凝胶的性能进行了研究。结果表明：在SEM下观察到复合气凝胶呈现三维多孔网络状结构，MH呈花簇状且在聚合物多孔基体中分布良好，无明显聚集现象。相较于SA/MH体系，Pal的引入在一定程度上增强了复合气凝胶的力学强度，含20%的MH和20%的Pal的AG/PVA/SA体系气凝胶的压缩模量相较于含40%的MH气凝胶提升了45.26%;TGA测试结果表明Pal的引入能提高复合气凝胶热稳定性。SA/MH/Pal复合体系相较于SA/MH体系具有更理想的阻燃效果，主要表现在降低热释放速率、减少热释放总量以及促进炭层稳定性方面。

• 单位
  兰州交通大学