一种氢氧化镍改性镁铝水滑石/蒙脱土纳米材料的制备方法

名称：一种氢氧化镍改性镁铝水滑石/蒙脱土纳米材料的制备方法

专利公开号：CN114507534A

申请人：陕西科技大学

摘要：本发明公开了一种氢氧化镍改性镁铝水滑石/蒙脱土纳米材料的制备方法。该专利的特殊之处在于，采用水热法将Ni(OH)2沉积到申请号为CN202011524847.1中制备的镁铝水滑石/蒙脱土表面，通过Ni(OH)2中的镍元素与镁铝水滑石/蒙脱土进行协效阻燃，可进一步提升MgAl LDH/MMT的阻燃抑烟性，并可将MgAl LDH/MMT@Ni(OH)2作为阻燃剂添加在有机基体中，可应用于皮革、树脂、交通运输等多个领域，赋予其良好的阻燃抑烟性能。

技术领域

本发明涉及一种氢氧化镍改性镁铝水滑石/蒙脱土纳米材料的制备方法。

背景技术

MgAl LDH在燃烧过程中形成的氧化铝和氧化镁对烟气具有吸附性，可作为抑烟剂，但其单独应用时易团聚；MMT是一种层状硅酸盐，它在燃烧过程中会形成SiO2物理屏障，具有较为良好的阻燃性，对MMT进行剥离，然后在其表面生成MgAl LDH，最终得到的MgAl。LDH/MMT具有一定的阻燃抑烟性，但阻燃性仍有待提升。采用含过渡金属元素的氢氧化物对其进行改性，并可通过催化炭化作用进一步提升其阻燃抑烟性。镍基催化剂已被证明有利于形成催化碳层，并形成屏障阻隔热量和氧气，抑制燃烧过程。与其他镍衍生物相比，Ni(OH)2纳米催化剂的制备具有较强的可控性，这为制备过程提供了便利。研究者通过水热法将Ni(OH)2沉积到十二烷基苯磺酸改性LDH（DBSLDH）表面{DBSLDH@Ni(OH)2}，并将其应用于环氧树脂中。结果证明，DBSLDH@Ni(OH)2具有良好的阻燃性，且显著提高了炭结构的致密性。

与现有的技术相比，本发明通过控制MgAl LDH/MMT的分散性，可将Ni(OH)2更均匀地沉积到MgAl LDH/MMT上，并严格控制反应温度和时间，可在有限的生长空间沉积更多的Ni(OH)2，最终利用Ni(OH)2与MgAl LDH/MMT间的氢键作用将Ni(OH)2沉积到MgAl LDH/MMT表面，获得MgAl LDH/MMT@Ni(OH)2。该发明制得的MgAl LDH/MMT@Ni(OH)2在MgAl LDH/MMT基础上进一步提升了阻燃和抑烟性。将MgAl LDH/MMT@Ni(OH)2引入到皮革加脂剂中，应用于皮革加脂，与未添加阻燃材料的加脂坯革相比，添加MgAl LDH/MMT@Ni(OH)2后的加脂坯革氧指数可从23.5%提升到28.9%；对其进行锥形量热检测，热释放总量相较单纯用加脂剂加脂的坯革下降53.8%，相较用MgAl LDH/MMT/加脂剂加脂的坯革下降了23.7%；最大产烟速率相较单纯用加脂剂加脂的坯革下降65.6%，相较用MgAl LDH/MMT/加脂剂加脂的坯革下降30.3%。同理，将MgAl LDH/MMT@Ni(OH)2添加至其它基体中，同样能够赋予基体更加良好的阻燃隔热抑烟性。

附图说明

图1（a）、MgAl LDH/MMT、MgAl LDH/MMT@Ni（OH）2、Ni(OH)2的XRD谱图；（bc）不同放大倍数的MgAl LDH/MMT和（de）不同放大倍数的MgAl LDH/MMT@Ni（OH）2的TEM照片。

图1