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汽车空气滤纸是汽车发动机空气滤清器的核心部件,在发动机回火时可能会发生燃烧,从而造成安全隐患,因此汽车空气滤纸需要有良好的阻燃性。空气滤纸原纸结构疏松、质地柔软、物理强度较低,抗水性差,浸渍胶乳是提高汽车空气滤纸物理强度、改善其孔隙结构的重要措施。水溶性苯丙胶乳因其对于纸张纤维的黏结性好、易于成膜且成本低,所以被广泛用于汽车空气滤纸的生产,但传统苯丙胶乳在强度及耐水性方面还存在一定缺陷,且浸渍后的空气滤纸挺度、耐水性和耐老化性能不佳。针对以上问题,本实验首先采用四种阻燃剂和市售苯丙胶乳复配阻燃胶乳,浸渍得到阻燃空气滤纸,研究了阻燃空气滤纸物理性能与阻燃胶乳组成的关系,并优选了阻燃剂。然后选用衣康酸(ITA)、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺(IBMA)两种功能性单体和有机改性蒙脱土合成改性苯丙胶乳,并将其与优选阻燃剂复配阻燃胶乳,浸渍滤纸原纸得到阻燃空气滤纸,研究了苯丙胶乳合成工艺对阻燃空气滤纸性能的影响。本论文主要内容如下:(1)阻燃剂FR3通过硼、磷、氮的协同作用对空气滤纸产生了良好的阻燃效果,同时经含FR3的阻燃胶乳浸渍后的空气滤纸也具有较好的物理强度和适宜的孔径结构。(2)添加ITA与IBMA两种单体的改性苯丙胶乳具有更好的抗水性和热稳定性。当ITA与IBMA比例为3:1时,合成胶乳粒径分布均匀,具有良好的抗水性和稳定性,制备的阻燃空气滤纸平均孔径为17.7μm,与未添加功能单体相比,挺度增加了300%,耐水洗和耐老化性能明显改善,但耐破度降低了14%。(3)添加有机改性钠基蒙脱土可进一步改善改性苯丙胶乳的耐水性和耐老化性。用十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性钠基蒙脱土可增大其层间距并改善其兼容性。当OTAC用量为90mmol/100g、反应时间为4h时,有机改性蒙脱土层间距最大,为苯丙合成时聚合物分子的进入提供更大的空间。利用ITA、IBMA和有机化蒙脱土合成改性苯丙胶乳,当有机化蒙脱土添加量为0.5%时,合成的胶乳粒径分布较均匀,具有良好的耐水性及稳定性,制备的阻燃空气滤纸平均孔径为14.8μm,与未加入有机蒙脱土时相比,耐水洗和耐老化性能进一步改善,耐破度提高了10%。