碳納米管在海島結構共混物中網絡結構的構建及其阻燃特性.pdf

1、利用 CNTs在聚合物中形成網絡結構，協同膨脹阻燃劑來阻燃是提高傳統(tǒng)阻燃劑效率的有效手段。有海島結構類型的共混物是高分子材料的重要組成部分，廣泛應用在生產、生活的各個領域。在海島結構共混物中 CNTs會選擇性分布，導致 CNTs只會在共混物局部形成網絡結構，影響了其與膨脹阻燃劑的協同阻燃效應。因此，本文重點研究了 CNTs分別在海島結構共混物的連續(xù)相及分散相構建網絡結構時，對共混物阻燃性能的影響。
　　首先，本文研究了 CNTs在

2、連續(xù)的 PA6相形成網絡結構時，對共混物PA6/PS、PA6/ABS阻燃性能的影響。對于 PA6/APP/CNTs，燃燒測試表明PA6/APP/CNTs(1％)具有優(yōu)異的阻燃性能。流變測試表明在1wt%的添加量下， CNTs會在 PA6/APP中會形成連續(xù)的網絡結構，SEM觀察到連續(xù)的網絡結構能促使聚合物在燃燒過程中形成連續(xù)致密的炭層，進而提升共混物的阻燃性能。在PA6/APP/CNTs中添加易燃的 ABS和 PS后，測試其阻燃性能發(fā)現

3、，添加0.25wt%的 CNTs就可使 PA6/PS和 PA6/ABS共混物的阻燃性能與PA6/APP/CNTs(1%)相近；TEM觀察發(fā)現 CNTs會選擇分布在共混物中的 PA6相，致使APP和CNTs在很低的CNTs濃度下就能產生有效的協同作用；流變測試表明在0.25wt%的添加量下，CNTs就能在共混物中的 PA6相形成連續(xù)的網絡結構；SEM觀察可得0.25wt%含量的CNTs形成的網絡結構同樣促使連續(xù)致密的膨脹炭層的形成，使共混

4、物具有優(yōu)異的阻燃性能。當 CNTs在共混物中的含量增加到1wt%時，網絡結構會過于致密，導致熔體粘度過高并且炭層的膨脹受到抑制，導致其阻燃性能下降。
　　然后，對于 PA6相為分散相的 LDPE/PA6共混物，本文采用 FTIR和 TEM研究了 CNTs和 APP在共混物中分布，發(fā)現 CNTs和 APP均自動分布于分散的PA6相，導致CNTs無法在連續(xù)的LDPE相形成網絡結構。為了在連續(xù)相中構建連續(xù)的網絡結構，本文采用一種新方法調

5、控膨脹阻燃劑和 CNTs在共混物各相中的分布，制得具有四種不同分布狀態(tài)的共混物，研究了分布對共混物阻燃性能的影響，發(fā)現 APP及 CNTs在共混物中的分布對其阻燃性能有顯著影響。燃燒測試表明當 APP分布在 PA6相，CNTs分布在連續(xù)的 LDPE相時，共混物具有優(yōu)異的阻燃性能。當 APP分布于 LDPE相，CNTs分布在分散的 PA6相中時，共混物阻燃性能最差。流變測試表明0.5wt%的 CNTs可在 LDPE相形成連續(xù)的網絡結構，錐