ABS-蒙脫土納米復合材料及其協(xié)效阻燃作用研究.pdf

1、本文采用十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)為插層劑對鈉基蒙脫土(Na-MMT)進行有機化改性，得到有機改性蒙脫土(OMMT)。用X-射線(XRD)、熱重分析(TG)、差示掃描量熱分析(DSC)、傅立葉轉換紅外光譜(FT-IR)對其進行分析。用熔融插層法分別制備了ABS/MMT納米復合材料和ABS/TPP/MMT納米復合材料。采用了X-射線、透射電子顯微鏡(TEM)對復合材料的結構進行分析和表征；采用熱重分析法研究了復合材料的穩(wěn)定性；采用萬

2、能力學試驗機研究了復合材料的拉伸性能和抗沖擊性能：采用氧指數儀、垂直燃燒試驗機、錐形量熱儀研究了復合材料的燃燒性能；采用掃描電鏡(SEM)對燃燒后試樣的炭層形貌進行了分析。 實驗結果表明：鈉基蒙脫土經過通過十六烷基三甲基溴化胺有機化插層處理后轉化為有機化蒙脫土。XRD表明其層間距由1.46nm擴大到2.71nm：熱分析(DSC，TG)也表明有機化蒙脫土在70～700℃溫度范圍內質量損失了25％。IR表明插層劑通過離子交換反應進入

3、蒙脫土層間，改善了蒙脫土片層的表面性能，增加了與聚合物的相容性：XRD、TEM都表明ABS插層到蒙脫土的片層間形成ABS/OMMT納米復合材料和ABS/TPP/蒙脫土納米復合材料；ABS/OMMT復合材料在蒙脫土質量分數為4％時沖擊強度最大，比純PP增大了約70％，拉伸強度最大，比純PP增大了約15％；TG分析表明ABS/OMMT復合材料的分解溫度隨OMMT含量的增大而升高，剩炭率也逐漸增大，最大達到7.8％，ABS/TPP/MMT納米

4、復合材料在熱解過程中表現出良好的熱穩(wěn)定性，在500℃時的殘余碳含量由6％增加到11％；.ABS/OMMT納米復合材料和ABS/TPP/蒙脫土納米復合材料的LOI都比純的ABS提高很多，而且兩種復合材料的氧指數都是在當蒙脫土含量為4％時達到最大，前者為23.0，后者為28.0；垂直燃燒測試分析得到：沒有添加TPP的ABS/MMT納米復合阻燃材料都沒有達到V-0級別，添加TPP的ABS/TPP/MMT納米復合阻燃材料ABS1'，ABS3'，

5、ABS5'阻燃性能有明顯提高，均達到了V-0燃燒級別；錐形量熱儀測試顯示當加入4％的MMT后，熱釋放速率峰值較純ABS降低了47.3％：當同時添加4％的MMT和10％的FPP時，較純ABS降低了57.3％：純的ABS的總熱釋放量要比添加阻燃劑后的復合材料高出120MJ.m-2；質量損失速率的最高值分別降低了40.6％和53.1％；生煙速率的最高值分別降低了33.3％和50％；總生煙量也有明顯的降低；有效緩解了燃燒速率，提高了其阻燃性能。