磷石膏提取纳米硫酸钙及其对PEO纳米纤维阻燃性能的影响

摘要

采用水热法，以磷石膏（Phosphogypsum, PG）为原料制备纳米硫酸钙（nano-CaSO₄）,研究表面活性剂种类对nano-CaSO₄形貌的影响。通过静电纺丝技术，将nano-CaSO₄和聚氧化乙烯（PEO）混合纺丝制备PEO复合纳米纤维，探索PEO纳米纤维的最佳纺丝浓度，研究PEO复合纳米纤维材料的形貌、热稳定性、阻燃性能。通过扫描电子显微镜（SEM）对PG、nano-CaSO₄、PEO纳米纤维、PEO复合纳米纤维的形貌进行表征，通过热失重分析（TGA）对PEO复合纳米纤维材料的热稳定性进行表征，通过差示扫描量热仪（DSC）对PEO复合纳米纤维材料的结晶性能进行表征，通过微型量热仪（MCC）对PEO复合纳米纤维材料的阻燃性能进行表征。结果显示：不同表面活性剂均可得到nano-CaSO₄颗粒，但nano-CaSO₄的形貌不同；nano-CaSO₄的引入可使PEO复合纳米纤维材料的热稳定性和阻燃性能提高，结晶度降低；质量分数为7%的nano-CaSO₄添加量可使PEO复合纳米纤维的残炭量从1.20%提高到7.36%,总热释放量（THR）降低了32.8%,结晶度降低到78.7%。

关键词

磷石膏 / 纳米硫酸钙 / PEO纳米纤维 / 阻燃性能