海泡石-聚丙烯納米復(fù)合材料的制備與阻燃性能研究.pdf

1、采用鹽酸通過離子交換法對(duì)天然海泡石(Sepiolite，SEP)進(jìn)行酸化改性。以酸化海泡石為前驅(qū)體，加入十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，對(duì)酸化海泡石進(jìn)行有機(jī)改性。采用XRD、FTIR、和SEM對(duì)有機(jī)海泡石(Organic-Sepiolite，OSEP)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果顯示，CTAB以季銨鹽的形式通過吸附方式鍵接在海泡石表面，改性后締合和游離兩種形式的-OH基團(tuán)增加。有機(jī)化處理后海泡石層間距由11.90A增加到12.30A。有機(jī)改性促

2、進(jìn)海泡石纖維解束，進(jìn)一步純化海泡石。
　　 以有機(jī)海泡石和硼酸鋅為填料，采用熔融共混法制備海泡石/聚丙烯(SEP/PP)、有機(jī)海泡石/有機(jī)海泡石(OSEP/PP)復(fù)合材料。XRD分析說明PP沒有完全進(jìn)入SEP和OSEP板層間，對(duì)它們的板層間距影響不大。TEM圖片分析顯示OSEP與PP的相容性優(yōu)于SEP與PP的相容性，改性后的海泡石的分散性也得到改善，BZn在基體中分散較均勻。
　　 TGA測試顯示，SEP/PP復(fù)合材料和

3、OSEP/PP納米復(fù)合材料的起始分解溫度較純PP有所提高，但是熱分解溫度提高不明顯；OSEP/BZn/PP納米復(fù)合材料的初始分解溫度和熱分解溫度提高均不明顯。燃燒后的炭黑色殘留物含量隨著添加量的增加而增多，表明在PP中加入SEP和OSEP制備的納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性顯著改善。
　　 錐形量熱儀測試結(jié)果表明：較純PP而言，添加海泡石或有機(jī)海泡石的納米復(fù)合材料的HRR、FPI、SPR和MLR都有相應(yīng)程度的降低，兩種體系的復(fù)合材料的阻

4、燃性能均好于純PP，且OSEP/PP比SEP/PP的阻燃性能更好。添加海泡石阻燃劑使復(fù)合材料的轟然時(shí)間延遲明顯，且有一定的抑煙作用以及可減少燃燒時(shí)的質(zhì)量損失。阻燃PP的PHRR最大降幅為66％，F(xiàn)PI達(dá)到0.035sm2/kW，SPR的峰值由純PP的0.117m2/s下降為0.0704m2/s且生煙時(shí)間延長，MLR由純PP的0.45g/s下降到0.20g/s且無轟然反應(yīng)發(fā)生，燃燒生產(chǎn)致密的炭層有效阻止燃燒迅速蔓延。OSEP/BZn/PP