最-05正文我国海岸线水资源十分丰富年产量近3000万

术起步晚，发展慢，相对国外发达国家，我国苦卤产业的工艺技术较为。苦卤资源利附近海洋环境的破坏，也有一部分苦卤深入造成水污染甚至危害陆地植被生长。源的浪费问题，而且减少在开发利用过对环境的破坏，符合绿色、环保的发展观。本利用苦卤作为原料，向其中添加铝离子构筑水滑石，并将水滑石作为阻燃剂添减量化、苦苦卤，又称卤水，属于海水晒盐的一种副产品。在海水晒盐过，海水在盐田里被1-1所示[1]。我国的海盐产量接近3000万t/a，居世界首位。共有十个省市生产海盐，其中山东的苦卤资源最为丰富，除山东之外，河北、辽宁、、江苏的苦卤产量也位居前列。1-2[2]。1-1苦卤的主要化学成Tab.1-1Themainchemicalcompositionof密度 28- 20-70-50-120-2--1-2海盐苦卤量及分Tab.1-2Theamountofbitternand9

矿物资源量（1-2447.38t/a，还含有自20世纪60年始，我国开始了苦卤资源的开发利用研究，经过近50年的不断努力，逐步形成了苦卤化工工业，也发出了一系列苦卤综合利用技术。但是目前冷却结晶、分解洗涤五个工序[3]。生产出的产品主要有氯化钾、氯化镁和溴。其中镁系产我国一直对镁系产品的开发利用重视不够，企业自主开发能力弱[1]，同美、日等发达国家相比，我国的生产工艺技术不仅成本高，能耗大，且提取率低，产品结构相对较为单一。g2+l-S42-若处理不当渗入土壤会污染水的水质影响植物生长[4]因此以苦卤为原料生产的镁、钾、溴等元素的化工产品均是国内多个产业、需要的是一种适合发展的产业，海水可以说是一种取之不尽用之不竭的镁资源，而苦卤又水滑水滑石，又被称作层状双氢氧化物（yrderoxide），基本11[5][6]g6l2()16342g2+、l3+32-也可以被其他阴离子所取代，这时形成的化合物称为类水滑石，英文全称为rotaliikeompound，简Tlc[6]。1-1Fig.1-1Thetipicalstructureof水滑石的方合成的过，通常采用调节pH的来提供合成所必须的过饱和条件，按照沉淀条件pH换的反应程度。常见的阴离子交换能力顺序为：3-r-l-F--S42-32-,由此可l-r-等低价阴离子更容易被其他阴离子交换[8]交换法是层间具有较大阴离子水滑石的法其优点在于反应时间短可以通过构。水热合成法LDH氢氧化镁、氢氧化铝的应用范围十分广泛，无卤阻燃剂拥性小、无卤、抑烟效果好、[10-11]量的烟雾并释放多种有害气体。阻燃剂的阻燃机理主要是抑制高聚物在燃烧过的燃的目的。Mg(OH)2、Al(OH)3等无机阻燃剂都是根据吸热效应的原理来达到阻燃效果的。H2O、N2、CO2、HX等不具备可燃性的气体，这一类聚合物燃烧过，阻燃剂会不断吸热然后解，导致高聚物材料表面迅速脱水，进而炭化生成炭层或生成覆盖在材料表面难以挥发的状物质使材料热分解产的可燃气体难以逸出燃烧所放出的热量传入材料也重重并且炭层或物质使材料与空气隔绝，这样的条件下材料的燃烧就变得十分，达到阻燃效果。抑制效应的主要原理是通过切断材料在燃烧时的自由基，捕获燃烧过产水滑石最早由瑞典人ira在1842年发现随后国外的许多学者对水滑石的性质、应用进行了大量的研究。从上世纪九十年始，水滑石已经进入工业化的生产阶段，在欧洲、和，水滑石开始作为一种新的多用途材料进入商品市场。对比国外，我90年代初，王恩波等人对水滑石的结构性质、应199313]。e等人[14]E/EA复合材料中的阻燃性能，实验证实水滑石在复合材料中能够起到良好的阻燃效果。ia[15]利用自己合成的水滑石作为阻燃剂应用到EA吸附性、催化性、热稳定性等，因此在催化剂、塑料阻燃剂、污水处理、等多种领域（1）催化材料[16-LDHNaOH、氢氧化剂等传统催化剂。在烯烃氧化物聚合和醇醛缩聚反应中，水滑石的碱性中心可以用作碱性催化剂。另外利用LDH制得的氧化催化剂一般过生物材料功能，是作为一种抗酸药应用于领域的。CO2炭层，炭层了外部燃烧的热量传递到材料，起到了隔热的作用，同时产生的EVA是一种通用高分子聚合物，应用十分广泛，近年来应用发展尤为迅速。具有良好的耐水性、耐腐蚀性、加工性，化学性质也比较稳定，是电线电缆的料常用材料之一。按（VAVA的称为EVAVA40%~70%VA通常处于乳液状态，多用于粘合剂基料和涂层、涂料等[19]。通常我们所说的EVA一般是指EVA树脂。EVA的性质主要取决于分子链上的醋酸乙烯含量和产品的熔体流动速率也是它的特点。通常VA含量在25%~40%的EVA被用于热熔胶，EVA热熔胶为固态的聚VA15%~30%EVAEVA树脂具有良EVA树脂具有高透明性、抗、高抗冲击及低温性，是作为薄膜材料的理想选择。作为薄膜的EVA树脂的VA含量一般低于20%可用于农用膜拉伸膜热熔膜等的生产，EVAEVA的力学性能损失极小，因此常用作电线电缆材料。一般VA含量在12%~24%的EVA树脂用于电线电缆的EVAEVA树脂具有许多优良的特性，但是它极易本研究课题的提出及研究内阻燃剂的发展由来已久，自1986年以来阻燃剂的种类日益增多，也产生了不少环境方面的争议以卤系阻燃剂为例其在作用时往往会产生大量烟雾和性的卤化氢气体，EA对添加水滑石后的EA的性能测试来探索最佳配比，得到最佳阻燃效果[21]。实验试剂及设2-1试验所用Table2-1Collectionsusedinthe----2-2实验所用Table2-2InstrumentsusedintheJJ-4A森邦机械XQM200、X射线衍射仪(XRD) X’PertProSuper

压片 密炼 StantonRedcroftStantonRedcroftHC-

ProdigyXP 实验过2-3：表2-3苦卤成分分Tab.2-3ThecomponentysisofK2.2.2Mg2+/Al3+1:1Mg2+、Fe3+、Al3+1mol/L，该溶液记为A；NaOHNa2CO3的混合碱液，其中，NaOH1.5mol/L，Na2CO3浓0.35mol/L，记为B；pH8-9之间。反应完成后的混合液晶化一段时间，水洗至中性后烘干得到重复上述实验步骤，其中Mg2+/Al3+分别为20050%EVA混合物加入压片机压片，压片整个过程由图2-1所示水水滑EVA树EVA/LDHFig.2-1SchematicdiagramofEVA/LDHcomposites水滑石的表射采用的入射线是铜靶产生的CuKα射线，石墨单色器，波长为1.5418Å，衍射角2θ=5°~65°0.0167°/s，测定在室温下进行。确定水滑石的晶体结构及晶粒尺EVA/LDH复合材料阻燃性能的表极限氧指数测试（Limitingoxygenindex，简称对材料进行极限氧指数的测定来表征复合材料在与空气中的氧气接触时燃烧的难易程度。I测试在H2型极限氧指数仪上按照标准TMD2863进行，试样尺寸为1006.53mm3。锥形量热仪测试（Conecalorimetertest，简称CCT测试在StantonRedcroft锥形量热仪上按照标准ISO5660进行，试样尺寸为通过烟密度测试仪（Smokedensitytest，简称SDT）的测试来对材料的抑烟性能进行JQMY-2ISO5659-2(2006)进行，水滑石的表XRDX射线衍射，通过分析其衍射图谱，来判断材料的晶型、结构等特征的研究。用XRD来表征不仅能验证水滑石是否成功合成，还可以获得合成3-1Mg-Al比的水滑石的XRD12°、24°、30°、Mg-Al3:1的水滑石，可以看出它的特征图谱基线低，峰形窄，并且杂质峰少，说明结晶性好且晶相单一，合成效果最好。Mg-Al4:1Mg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-Al 3-1Mg-AlxFig.3-1XRDpatternofLDHofdifferentMg/Al锥形量热仪（CCT）测热释放速率（HeatReleaseRate，HRR）HRR值越大，释放的热量在复合材料表面会起到助燃的作用，加速火焰的，因此聚合物在火灾中的性就增大。3-2可以看出，纯EVA150s~300s之间出现一个峰值，其峰值（pHRR，peakofHRR）1650kW/m2，加入了不同比例的阻燃剂后，与纯EVA由图中不同Mg-Al比的EVA/LDH复合材料对比可以发现Mg-Al比为3:1的EVA/LDH2:1246.4kW/m23:1的水滑石后其复合材料的pHRR2:12:13:1的水滑石相比其他比例的水滑石，阻燃效果较好。另外，添加了阻燃剂的EVA在燃烧过HRR出现了两个峰值，以Mg-Al2:1的最为明显。这是由于在一开始燃烧时，水滑石烧结并在复合材料表面形成炭层，致密的炭层不仅了外界空气进入材料的燃烧区域，同时也抑制材料可燃气体的释放[23]。其中加入了3:1水滑石的复合材料期燃烧中HRR出现了较大的波动，其原因就是由于炭层的提前破3:1水滑石的结构晶型较好，其在燃烧时的阻燃机理不完全通过炭层的隔热，而是在燃烧过释放大量的二氧化碳及水蒸气，从而燃烧的继续进行。在持续的热累积作用下，这部分炭层发生破裂，强度降低，结果造成新的表面露然后继续燃烧，因Mg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-Al5:10 3-2Fig.3-2HRRcurvesofsix总释放热（TotalHeatRelease，THR）热量，以MJ/m2为单位表示。总的来说，THR值越大，就说明材料在燃烧时放出的热量越大，在火灾中的性也就越大。在评价燃烧性能时，一般要结合HRR与THR来评价，HRR越小，THR3-2可以看出，不仅在燃烧前期，在燃烧后期至结束，纯EVA的总释放热明显高于EVA/LDH复合材料，纯EVA的THR值Mg/Al3:1EVA/LDH复合材料点燃THR200s后，4:1EVA/LDHTHR3-2复合材料的HRR与Time200s3:1的EVA/LDH材料的HRR出现一个小的峰值，可能是由于炭层的破裂，新表面的燃烧作用使热释放量500sEVA/LDHHRR和THR综合来看，3:1的水滑石加入到EVA0 3-3Fig.3-3THRcurvesofsix3-4看出，200s后质量几乎无变化。说明纯EVA在燃烧时速EA/LDH复合材料的曲线趋势变化较平缓质量变化速率明显低于纯EVA五种复合材料均在600s600s后复合材料的质量基本不再变化。因此证明水滑石对EVA，的水滑石添加的EVAMg-Al3:1水滑石的复合材料在燃烧时起质量变，Mg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-Al5:10 3-4Fig.3-4Masscurvesofsix烟生成速率（SmokeProduceRate，SPR）烟生成速率是指比消光面积与质量损失速率之比，单位m2/s3-5所示，纯EVA0.56m2/s。而不同比例的EVA/LDH复合材料的烟生成速率均明这说明LDH对EVAEA/LDHEVA3:1水滑石4:1，5:1水滑石的复合材料烟生成总量较高。这是由于复合材料在燃烧时表面生成的炭层阻碍了材料与空EVAEVAMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-Al5:1 3-5Fig.3-5SPRofsixIgnitionoutpHRR）3-1。点燃时间是指当材料表面有发焰燃烧时所维持点燃的时间，以s为单位，点燃时烧性能的一种重要。由表3-1可以看出，纯EVA的点火时间最短，在点火后38s就开Mg-Al3:1的EVA/LDH62s。同时，加入了水滑石后，几种复合材料与纯EVA相比，其燃烧时间均有不同程度的延EVA352s3:1水滑石的复合材料燃烧时间最791s，这在实际应用中，为抢险救援增加了一些时间。表3-1锥形量热仪测试的相关数Table3-1Thedatafromconecalorimeter Timeto Timeto）Timetoflameout(s)Mg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-Al炭渣（Residues）的数码分经过CCT测试之后的炭渣如图3-5所示。可以看出，纯EVA经过燃烧，几乎已没有炭渣的剩余而添加了水滑石的EVA剩余大量炭渣这说明水滑石的添加提高了EVAMg-Al4:14:1石相比其他比例的水滑石形成了更为致密的炭层，更不利于复合材料的燃烧。而加入3:1图3-5锥形量热仪测试后的炭渣：(A)Mg-Al5:1,(B)Mg-Al4:1,(C)Mg-Al3:1,(D)Mg-Al2:1,(E)Mg-Al1:1,(F)EVAFig.3-5Photographsafterconecalorimetertest:(A)Mg-Al5:1,(B)Mg-Al4:1,(C)Mg-Al3:1,(D)Mg-Al2:1,(E)Mg-Al1:1,(F)EVA烟密度（SDT）烟密度是指材料在一定实验条件下发烟量的量度，通过透过烟的光强度衰减量来描述。分为有焰和无焰两种情况。3-5EVA/LDH复合材料的抑烟效果并不明显，200s时，EVA的透光率急剧下降，这是由于EVA迅速燃烧放出大量的烟雾导致的。而EVA/LDH270s时Mg-AlEVA/LDH复合材料进行对比，可以看出，1:1的水滑石的光透过率从开始至结束也在50%以上，而其他比例的EVA/LDH复合材料在1200s实验结束时透光率已接近10%，甚至0。因此1:1的EVA/LDH复合材料的抑烟性能最好Mg-Al比3:1的透过率变化幅度最大，最开始产生烟气且最早达到烟气饱和程度；其次Mg-Al4:1Mg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlSpecificSpecificoptical0 900100011003-6Fig.3-6SODofsixsamples:Withouttheapplicationofapilot3-6200s时EVA450s0。与EVA相比，EVA/LDH250s时才开始出现烟雾，透光率开始降低，这说明阻燃剂明显延长了材料的点燃时间；并且在整个燃烧过透光率曲线减小幅度较平缓，50%以上，这说明了水滑石具有良好的抑烟性能。图中还可以看出，Mg-Al3:1的EVA/LDH复合材料的透光率变化很小，至燃烧结束，87%左右，几乎没有烟气产生，与其他比例的水滑石相比，3:1的水滑石抑烟性能最好。而2:1的水滑石抑烟性能，透光率降低幅度也最大。Mg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-AlMg-Al0SpecificSpecificoptical03-7Fig.3-7SODofsixsamples:Withtheapplicationofapilot炭渣（Residues）的数码分EVA/LDH3-73-8为无焰条件下的SDT图3-7有焰条件下SDT测试后的炭渣：(A)Mg-Al1:1,(B)Mg-Al2:1,(C)Mg-Al3:1,(D)Mg-Al4:1,(E)Mg-Al5:1和EVAFig.3-7PhotographsafterSmokedensitytest:Withtheapplicationofapilotflame：(A)Mg-Al1:1,(B)Mg-Al2:1,(C)Mg-Al3:1,(D)Mg-Al4:1,（E）Mg-Al5:1and图3-8无焰条件下SDT测试后的炭渣：(A)Mg-Al1:1,(B)Mg-Al2:1,(C)Mg-Al3:1,(D)Mg-Al4:1,(E)Mg-Al5:1,(F)EVAFig.3-8PhotographsafterSmokedensitytest：Withouttheapplicationofapilot(A)Mg-Al1:1,(B)Mg-Al2:1,(C)Mg-Al3:1,(D)Mg-Al4:1,(E)Mg-