层状前驱体制备复合金属氧化物及其协效阻燃脂肪族聚酯 Layered Double Oxides Prepared with Layered Double Hydroxides and their Synergistic Effects in Intumescent Flame Retardant Aliphatic Polyester Composites

以恒定pH值共沉淀法制备的多元层状双羟基复合金属氧化物（MgAlZnFe-CO3 LDHs）为前驱体焙烧制备出复合金属氧化物（LDO），然后与膨胀阻燃剂（IFR）、脂肪族聚酯聚丁二酸丁二醇酯（PBS）熔融共混制备膨胀阻燃PBS，并对以LDO为协效剂的膨胀阻燃PBS的阻燃性能和燃烧行为进行了深入分析。结果表明，合成的MgAlZnFe-CO3 LDHs结构规整，呈均匀的层状结构，粒径在100 nm左右；前驱体焙烧制备的LDO呈分散均匀的球状，粒径在250~300 nm；1%（wt）的LDO加入到膨胀阻燃PBS后，膨胀阻燃PBS的氧指数值最高达到34，相比PBS/IFR体系提高了4个单位，通过了UL-94 V-0级别，同时热释放速率和烟生成量分别降低了31%和60%；炭层结构分析表明，LDO的存在能够催化炭层形成更多的石墨化结构和交联网络结构（C-O-P和P-O-P），提高了膨胀炭层的稳定性、强度和致密度，避免热量集中释放。LDO明显抑制了膨胀阻燃PBS的燃烧行为，同时与IFR表现出良好的协效阻燃与催化成炭作用。