PMMA-OMMT納米復(fù)合材料阻燃性及機理研究.pdf

1、本研究以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為研究對象，采用熔融插層法制備了不同有機蒙脫土(OMMT)含量的PMMA/OMMT納米復(fù)合材料。采用X射線衍射(XRD)和透射電鏡(TEM)分析了聚合物插層有機蒙脫土的微觀結(jié)構(gòu)，采用熱重分析儀、錐形量熱儀評價了納米復(fù)合材料的熱分解性能與阻燃性能，結(jié)合數(shù)碼相機、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)等方法重點對納米復(fù)合材料燃燒后生成的炭渣結(jié)構(gòu)、炭層對阻燃的作用及阻燃機理進行了研究。
　　通過XR

2、D結(jié)合TEM觀察結(jié)果表明，經(jīng)十六烷基三甲基溴化銨對納基蒙脫土改性后的OMMT與PMMA通過熔融插層法制備出了以插層復(fù)合結(jié)構(gòu)為主的PMMA/OMMT納米復(fù)合材料，而MMT則不能與PMMA形成插層復(fù)合結(jié)構(gòu);采用熱重分析法研究納米復(fù)合材料的熱解特性，結(jié)果表明由于插層復(fù)合結(jié)構(gòu)的屏蔽、阻隔作用以及蒙脫土片層對聚合物鏈段的空間位阻效應(yīng)，使納米復(fù)合材料的峰值分解溫度相比純PMMA有所提高;以錐形量熱儀燃燒實驗表征的阻燃特性研究表明，PMMA/OMMT

3、納米復(fù)合材料能顯著降低材料的熱釋放速率(HRR)和質(zhì)量損失速率(MLR)，具有顯著的阻燃作用;對PMMA/OMMT納米復(fù)合材料燃燒中形成的炭渣的微觀結(jié)構(gòu)研究表明，炭渣具有特殊的皮層—蜂窩層亞微觀結(jié)構(gòu)，并在微觀上具有納米尺度的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，皮層—窩層結(jié)構(gòu)的共同作用形成了有效的阻隔層，降低了材料的可燃性，并且阻隔作用的大小隨著炭渣厚度的增加而增強;燃燒過程中形成的炭層中大部分由硅酸鹽組成，但含有少量的可耐550℃和700℃高溫的難分解碳質(zhì)